Lista de Eletrodinâmica - Fuvest, Unicamp, Unesp, Unifesp e Ufscar.

Lista de Eletrodinâmica - Fuvest, Unicamp, Unesp, Unifesp e Ufscar.
Prof. Edu
potência P. Num dado instante, a lâmpada B queima-se. A
potência que passará a ser dissipada pelo sistema será igual a:
FUVEST
1. (Fuvest 1994) São dados dois fios de cobre de mesma espessura e
uma bateria de resistência interna desprezível em relação às
resistências dos fios. O fio A tem comprimento c e o fio B tem
comprimento 2c. Inicialmente, apenas o fio mais curto, A, é ligado
às extremidades da bateria, sendo percorrido por uma corrente I.
Em seguida, liga-se também o fio B, produzindo-se a configuração
mostrada na figura a seguir. Nessa nova situação, pode-se afirmar
que:
a) P
2
b) 2P
3
c) P
d) 3P
e) 2P
2
5. (Fuvest 1995) É dada uma pilha comum, de força eletromotriz ε =
1,5 V e resistência interna igual a 1,0 Ω. Ela é ligada durante 1,0 s
a um resistor R de resistência igual a 0,5 Ω. Nesse processo, a
energia química armazenada na pilha decresce de um valor EP,
enquanto o resistor externo R dissipa uma energia ER. Pode-se
afirmar que EP e ER valem, respectivamente:
a) 1,5 J e 0,5 J.
b) 1,0 J e 0,5 J.
c) 1,5 J e 1,5 J.
d) 2,5 J e 1,5 J.
e) 0,5 J e 0,5 J.
a) a corrente no fio A é maior do que I.
b) a corrente no fio A continua igual a I.
c) as correntes nos dois fios são iguais.
d) a corrente no fio B é maior do que I.
e) a soma das correntes nos dois fios é I.
2. (Fuvest 1994) O circuito a seguir mostra uma bateria de 6V e
resistência interna desprezível, alimentando quatro resistências,
em paralelo duas a duas. Cada uma das resistências vale R=2Ω.
6. (Fuvest 1995) Considere o circuito representado esquematicamente
na figura a seguir. O amperímetro ideal A indica a passagem de
uma corrente de 0,50A. Os valores das resistências dos resistores
R1 e R3 e das forças eletromotrizes E1 e E2 dos geradores ideais
estão indicados na figura. O valor do resistor R2 não é conhecido.
Determine:
a) Qual o valor da tensão entre os pontos A e B?
b) Qual o valor da corrente que passa pelo ponto A?
3. (Fuvest 1994) Um calorímetro, constituído por um recipiente
isolante térmico ao qual estão acoplados um termômetro e um
resistor elétrico, está completamente preenchido por 0,400 kg de
uma substância cujo calor específico deseja-se determinar. Num
experimento em que a potência dissipada pelo resistor era de 80
W, a leitura do termômetro permitiu a construção do gráfico da
temperatura T em função do tempo t, mostrado na figura adiante.
O tempo t é medido à partir do instante em que a fonte que
alimenta o resistor é ligada.
a) O valor da diferença de potencial entre os pontos C e D.
b) A potência fornecida pelo gerador E1.
7. (Fuvest 1990) No circuito a seguir, quando se fecha a chave S,
provoca-se:
a) aumento da corrente que passa por R2.
b) diminuição do valor da resistência R3.
c) aumento da corrente em R3.
d) aumento da voltagem em R2.
e) aumento da resistência total do circuito.
joules/(kg°C)?
a) Qual o calor específico da substância em
b) Refaça o gráfico da temperatura em função do tempo no caso da
tensão V da fonte que alimenta o resistor ser reduzida à metade.
8. (Fuvest 1993) A figura a seguir representa uma bateria elétrica F,
uma lâmpada L e um elemento C, cuja resistência depende da
intensidade luminosa que nele incide. Quando incide luz no
4. (Fuvest 1995) A figura adiante mostra um circuito construído por um
gerador ideal e duas lâmpadas incandescentes A e B, com
resistências R e 2R, respectivamente, e no qual é dissipada a
1
elemento C, a lâmpada L acende.
Quando L acende:
a) a resistência elétrica de L mantém-se igual à de C.
b) a resistência elétrica de L diminui.
c) a resistência elétrica de C cresce.
d) a resistência elétrica de C diminui.
e) ambas as resistências de L e C diminuem.
a) 500A
d) 3000A
b) 1000A
e) 4000A
c) 2000A
13. (Fuvest 1991) Duas lâmpadas iguais, de 12 V cada uma, estão
ligadas a uma bateria de 12 V, como mostra a figura a seguir.
Estando o interruptor C aberto, as lâmpadas acendem com
intensidades iguais. Ao fechar o interruptor C observaremos que:
9. (Fuvest 1993) O circuito elétrico do enfeite de uma árvore de natal é
constituído de 60 lâmpadas idênticas (cada uma com 6 V de
tensão de resistência de 30 ohms) e uma fonte de tensão de 6 V
com potência de 18 watts que liga um conjunto de lâmpadas de
cada vez, para produzir o efeito pisca-pisca.
Considerando-se que as lâmpadas e a fonte funcionam de acordo
com as especificações fornecidas, calcule:
a) a corrente que circula através de cada lâmpada quando acesa.
b) O número máximo de lâmpadas que podem ser acesas
simultaneamente.
a) A apaga e B brilha mais intensamente.
b) A apaga e B mantém o brilho.
c) A apaga e B apaga.
d) B apaga e A brilha mais intensamente.
e) B apaga e A mantém o brilho.
10. (Fuvest 1992) No circuito da figura a seguir, o amperímetro e o
voltímetro são ideais. O voltímetro marca 1,5V quando a chave K
está aberta. Fechando-se a chave K o amperímetro marcará:
14. (Fuvest 1991) No circuito da figura a seguir, cada um dos três
resistores tem 50 ohms.
a) Com a chave S fechada, o amperímetro G2 indica uma
intensidade de corrente I2 = 0,5 A. Qual a indicação do amperímetro
G1?
b) Calcule e compare as indicações de G1 e G2 quando a chave S
está aberta. Explique.
a) 0 mA
d) 100 mA
b) 7,5 mA
e) 200 mA
c) 15 Ma
11. (Fuvest 1992) Um circuito elétrico contém 3 resistores (R1,R2 e R3)
e uma bateria de 12V cuja resistência interna é desprezível. As
correntes que percorrem os resistores R1, R2 e R3 são
respectivamente, 20mA, 80mA e 100mA. Sabendo-se que o
resistor R2 tem resistência igual a 25ohms:
a) Esquematize o circuito elétrico.
b) Calcule os valores das outras duas resistências.
15. (Fuvest 1996)
No circuito elétrico residencial a seguir
esquematizado, estão indicadas, em watts, as potências
dissipadas pelos seus diversos equipamentos. O circuito está
protegido por um fusível, F, que funde quando a corrente
ultrapassa 30 A, interrompendo o circuito. Que outros aparelhos
podem estar ligados ao mesmo tempo que o chuveiro elétrico sem
"queimar" o fusível?
12. (Fuvest 1991) O gráfico adiante representa o comportamento da
resistência de um fio condutor em função da temperatura em K. O
fato de o valor da resistência ficar desprezível abaixo de uma certa
temperatura caracteriza o fenômeno da supercondutividade.
Pretende-se usar o fio na construção de uma linha de transmissão
de energia elétrica em corrente contínua. À temperatura ambiente
de 300K a linha seria percorrida por uma corrente de 1000A, com
uma certa perda de energia na linha. Qual seria o valor da corrente
na linha, com a mesma perda de energia, se a temperatura do fio
fosse baixada para 100K?
2
a) Geladeira, lâmpada e TV.
b) Geladeira e TV.
c) Geladeira e lâmpada.
d) Geladeira.
e) Lâmpada e TV.
16. (Fuvest 1996) Considere um circuito formado por 4 resistores
iguais, interligados por fios perfeitamente condutores. Cada
resistor tem resistência R e ocupa uma das arestas de um cubo,
como mostra a figura a seguir. Aplicando entre os pontos A e B
uma diferença de potencial V, a corrente que circulará entre A e B
valerá:
a) 4V . b) 2V . c) V .
R
R
R
a) 25 Ω b) 36 Ω c) 72 Ω d) 144 Ω
e) 288 Ω
20. (Fuvest 1997) O circuito da figura é formado por 4 pilhas ideais de
tensão V e dois resistores idênticos de resistência R. Podemos
afirmar que as correntes i1 e i2, indicadas na figura, valem
d) V . e) V .
2R
4R
17. (Fuvest 1996) Você dispõe dos elementos: uma bateria para
automóvel B e inúmeras lâmpadas incandescentes dos tipos L1 e
L2 caracterizadas na figura a seguir. Em suas respostas use
apenas esses elementos e represente com linhas contínuas os fios
de ligação. Identifique claramente os elementos utilizados.
a) Esquematize uma montagem utilizando 6 lâmpadas, sendo pelo
menos uma de cada tipo, que fiquem acesas em suas condições
nominais (indicadas na figura) e determine a corrente fornecida pela
bateria.
b) Esquematize, se possível, uma montagem utilizando apenas 3
lâmpadas que fiquem acesas em suas condições nominais e
determine a corrente fornecida pela bateria. Caso seja impossível,
escreva "impossível" e justifique.
a) i1 = 2 V
e i2 = 4 V
R
R
V
e i2 = 2
R
e i2 = 2 V
R
V
e i2 = 4
R
b) i1 = zero
c) i1 = 2 V
R
d) i1 = zero
e) i1 = 2 V e i2 = zero
R
21. (Fuvest 1997) Na figura é esquematizada uma máquina de solda
elétrica. São feitas medidas da voltagem V em função, da corrente
I que circula através do arco, obtendo-se a curva mostrada na
figura.
Nos gráficos I e II, as curvas que qualitativamente melhor
representam a potência dissipada P e a resistência R(R = V/I) do
arco, em função da corrente I são, respectivamente
18. (Fuvest 1989) No circuito esquematizado, onde i = 0,6 A, a força
eletromotriz E vale
a) A e Z b) C e Z c) B e Y d) A e X e) B e X
22. (Fuvest 1997) O circuito a seguir é formado por quatro resistores e
um gerador ideal que fornece uma tensão V = 10 volts. O valor da
resistência do resistor R é desconhecida. Na figura estão indicados
os valores das resistências dos outros resistores.
a) 48 V b) 36 V c) 24 V d) 12 V e) 60 V
19. (Fuvest 1987) A especificação de fábrica garante que uma
lâmpada ao ser submetida a uma tensão de 120 V, tem potência
de 100 W. O circuito a seguir pode ser utilizado para controlar a
potência da lâmpada, variando-se a resistência R. Para que a
lâmpada funcione com uma potência de 25 W, a resistência R
deve ser igual a:
3
O gráfico mostra a qualitativamente a variação da potência P,
dissipada em um dos elementos do circuito, em função do valor da
resistência de R3. A curva desse gráfico só pode representar a
a) potência dissipada no resistor R1
b) potência dissipada no resistor R2
c) potência dissipada no resistor R3
d) diferença entre potências dissipadas em R2 e R3
e) soma das potências dissipadas em R2 e R3
a) Determine o valor, em ohms, da resistência R para que as
potências dissipadas em R1, e R2 sejam iguais.
b) Determine o valor, em watts, da potência P dissipada no resistor
R1, nas condições do item anterior.
26. (Fuvest 1999) As lâmpadas fuorescentes iluminam muito mais que
as lâmpadas incandescentes de mesma potência. Nas lâmpadas
fluorescentes compactas, a eficiência luminosa, medida em lumens
por watt (ℓm/W), é da ordem de 60ℓm/W e, nas lâmpadas
incandescentes da ordem de 15ℓm/W. Em uma residência, 10
lâmpadas incandescentes de 100W são substituídas por
fluorescentes compactas que fornecem iluminação equivalente
(mesma quantidade de lumens). Admitindo que as lâmpadas ficam
acesas, em média 6 horas por dia e que o preço da energia
elétrica é de R$0,20 por kW.h, a ECONOMIA MENSAL na conta
de energia elétrica dessa residência será de, aproximadamente,
a) R$ 12,00
b) R$ 20,00
c) R$ 27,00
d) R$ 36,00
e) R$ 144,00
23. (Fuvest 1998) Um circuito é formado de duas lâmpadas L1 e L2,
uma fonte de 6V e uma resistência R, conforme desenhado na
figura. As lâmpadas estão acesas e funcionando em seus valores
nominais (L1: 0,6W e 3V e L2: 0,3W e 3V).
27. (Fuvest 1999) No circuito da figura, o componente D, ligado entre
os pontos A e B, é um diodo. Esse dispositivo se comporta,
idealmente, como uma chave controlada pela diferença de
potencial entre seus terminais. Sejam VA e VB as tensões dos
pontos A e B, respectivamente.
Se VB < VA, o diodo se comporta como uma chave aberta, não
deixando fluir nenhuma corrente através dele, e se VB > VA, o diodo
se comporta como uma chave fechada, de resistência tão pequena
que pode ser desprezada, ligando o ponto B ao ponto A. O resistor
R tem uma resistência variável de 0 a 2Ω.
O valor da resistência R é:
a) 15 Ω b) 20 Ω c) 25 Ω d) 30 Ω e) 45 Ω
24. (Fuvest 1998) No circuito mostrado na figura a seguir, os três
resistores têm valores R1=2Ω, R2=20Ω e R3=5Ω. A bateria B tem
tensão constante de 12V. A corrente i1 é considerada positiva no
sentido indicado. Entre os instantes t=0s e t=100s, o gerador G
fornece uma tensão variável V=0,5t (V em volt e t em segundo).
Nesse circuito, determine o valor da:
a) Corrente i através do resistor R, quando a sua resistência é 2Ω.
b) Corrente i0 através do resistor R, quando a sua resistência é zero.
c) Resistência R para a qual o diodo passa do estado de condução
para o de não-condução e vice-versa.
a) Determine o valor da corrente i1 para t=0s.
b) Determine o instante t0 em que a corrente i1 é nula.
c) Trace a curva que representa a corrente i1 em função do tempo t,
no intervalo de 0 a 100s. Indique claramente a escala da corrente,
em ampere (A).
d) Determine o valor da potência P recebida ou fornecida pela
bateria B no instante t=90s.
28. (Fuvest 2000) Considere a montagem adiante, composta por 4
resistores iguais R, uma fonte de tensão F, um medidor de
corrente A, um medidor de tensão V e fios de ligação.
25. (Fuvest 1999) No circuito a seguir, os resistores R1 e R2 têm
resistência R e a bateria tem tensão V. O resistor R3 tem
RESISTÊNCIA VARIÁVEL entre os valores 0 e R.
O medidor de corrente indica 8,0A e o de tensão 2,0 V. Pode-se
afirmar que a potência total dissipada nos 4 resistores é,
aproximadamente, de:
4
a) 8 W
d) 48 W
b) 16 W
e) 64 W
c) 32 W
mesma resistência, foram montadas as conexões apresentadas a
seguir. Dentre essas, aquela que apresenta a maior resistência
elétrica entre seus terminais é
29. (Fuvest 2000) Um certo tipo de lâmpada incandescente comum,
de potência nominal 170W e tensão nominal 130V, apresenta a
relação da corrente (l), em função da tensão (V), indicada no
gráfico a seguir
32. (Fuvest 2001) Um circuito doméstico simples, ligado à rede de
110V e protegido por um fusível F de 15A, está esquematizado
adiante.
Suponha que duas lâmpadas (A e B), desse mesmo tipo, foram
utilizadas, cada uma, durante 1 hora, sendo
A - em uma rede elétrica de 130V
B - em uma rede elétrica de 100V
Ao final desse tempo, a diferença entre o consumo de energia
elétrica das duas lâmpadas, em watt.hora (Wh), foi
aproximadamente de:
a) 0 Wh
b) 10 Wh
c) 40 Wh
d) 50 Wh
e) 70 Wh
A potência máxima de um ferro de passar roupa que pode ser
ligado, simultaneamente, a uma lâmpada de 150W, sem que o
fusível interrompa o circuito, é aproximadamente de
a) 1100 W
b) 1500 W
c) 1650 W
d) 2250 W
e) 2500 W
30. (Fuvest 2000) Um painel de células solares funciona como um
gerador, transformando energia luminosa em energia elétrica.
Quando, sobre a área de captação do painel, de 2m2 incide uma
densidade superficial de potência luminosa de 400W/m2, obtém-se
uma relação entre I (corrente) e V (tensão), conforme gráfico a
seguir. (Os valores de I e V são os indicados pelo amperímetro A e
pelo voltímetro V, no circuito esquematizado, variando-se R em
uma ampla faixa de valores). Nas aplicações práticas, substitui-se
a resistência por um aparelho elétrico.
33. (Fuvest 2001) Dispõe-se de uma lâmpada decorativa especial L,
cuja curva característica, fornecida pelo manual do fabricante, é
apresentada abaixo. Deseja-se ligar essa lâmpada, em série com
uma resistência R=2,0Ω, a uma fonte de tensão V0, como no
circuito a seguir. Por precaução, a potência dissipada na lâmpada
deve ser igual à potência dissipada no resistor.
Para as condições anteriores:
Para as condições acima,
a) Construa, no sistema de coordenadas, um esboço do gráfico da
potência fornecida pelo painel solar em função da tensão entre seus
terminais.
a) Represente a curva característica I × V do resistor, no próprio
gráfico fornecido pelo fabricante, identificando-a com a letra R.
b) Estime a eficiência máxima de transformação de energia solar em
energia elétrica do painel.
b) Determine, utilizando o gráfico, a corrente I, em amperes, para
que a potência dissipada na lâmpada e no resistor sejam iguais.
c) Estime a resistência R(max), quando a potência elétrica gerada
pelo painel for máxima.
c) Determine a tensão V0, em volts, que a fonte deve fornecer.
31. (Fuvest 2001) Dispondo de pedaços de fios e 3 resistores de
d) Determine a potência P, em watts, que a lâmpada dissipará
5
nessas condições.
"invertida", como na figura.
34. (Fuvest 2002) Os gráficos, apresentados a seguir, caracterizam a
potência P, em watt, e a luminosidade L, em lúmen, em função da
tensão, para uma lâmpada incandescente. Para iluminar um salão,
um especialista programou utilizar 80 dessas lâmpadas, supondo
que a tensão disponível no local seria de 127V. Entretanto, ao
iniciar-se a instalação, verificou-se que a tensão no local era de
110V. Foi necessário, portanto, um novo projeto, de forma a
manter a mesma luminosidade no salão, com lâmpadas desse
mesmo tipo.
c) A razão F = P/P0, entre a potência P dissipada pela lâmpada, com
a pilha 2 "invertida", e a potência P0, que seria dissipada, se todas
as pilhas estivessem posicionadas corretamente.
36. (Fuvest 2002) No medidor de energia elétrica usado na medição
do consumo de residências, há um disco, visível externamente,
que pode girar. Cada rotação completa do disco corresponde a um
consumo de energia elétrica de 3,6 watt-hora. Mantendo-se, em
uma residência, apenas um equipamento ligado, observa-se que o
disco executa uma volta a cada 40 segundos. Nesse caso, a
potência "consumida" por esse equipamento é de,
aproximadamente,
(A quantidade de energia elétrica de 3,6 watt-hora é definida como
aquela que um equipamento de 3,6W consumiria se permanecesse
ligado durante 1 hora.)
a) 36 W b) 90 W c) 144 W d) 324 W e) 1000 W
37. (Fuvest 2002) Para um teste de controle, foram introduzidos três
amperímetros (A1, A2 e A3) em um trecho de um circuito, entre M e
N, por onde passa uma corrente total de 14 A (indicada pelo
amperímetro A4). Nesse trecho, encontram-se cinco lâmpadas,
interligadas como na figura, cada uma delas com resistência
invariável R.
Para esse novo projeto, determine:
a) O número N de lâmpadas a serem utilizadas.
b) A potência adicional PA, em watts, a ser consumida pelo novo
conjunto de lâmpadas, em relação à que seria consumida no projeto
inicial.
35. (Fuvest 2002) As características de uma pilha, do tipo PX, estão
apresentadas a seguir, tal como fornecidas pelo fabricante. Três
dessas pilhas foram colocadas para operar, em série, em uma
lanterna que possui uma lâmpada L, com resistência constante
R=3,0Ω.
Nessas condições, os amperímetros A1, A2 e A3 indicarão,
respectivamente, correntes I1, I2 e I3 com valores aproximados de
I2 = 2,0 A I3 = 11 A
a) I1 = 1,0 A
I2 = 3,0 A I3 = 9,5 A
b) I1 = 1,5 A
I2 = 4,0 A I3 = 8,0 A
c) I1 = 2,0 A
I2 = 3,0 A I3 = 6,0 A
d) I1 = 5,0 A
I2 = 4,0 A I3 = 2,0 A
e) I1 = 8,0 A
Uma pilha, do tipo PX, pode ser representada, em qualquer
situação, por um circuito equivalente, formado por um gerador ideal
de força eletromotriz ε=1,5V e uma resistência interna r=
2
Ω, como
3
representado no esquema a seguir
38. (Fuvest 2002) Usando todo o calor produzido pela combustão
direta de gasolina, é possível, com 1,0 litro de tal produto, aquecer
200 litros de água de 10°C a 45°C. Esse mesmo aquecimento pode
ser obtido por um gerador de eletricidade, que consome 1,0 litro de
gasolina por hora e fornece 110V a um resistor de 11Ω, imerso na
água, durante um certo intervalo de tempo. Todo o calor liberado
pelo resistor é transferido à água. Nessas condições, o
aquecimento da água obtido através do gerador, quando
comparado ao obtido diretamente a partir da combustão, consome
uma quantidade de gasolina, aproximadamente,
a) 7 vezes menor
b) 4 vezes menor
c) igual
d) 4 vezes maior
e) 7 vezes maior
Por engano, uma das pilhas foi colocada invertida, como
representado na lanterna.
Determine:
39. (Fuvest 2003) Uma lâmpada L está ligada a uma bateria B por 2
fios, F1 e F2, de mesmo material, de comprimentos iguais e de
diâmetros d e 3d, respectivamente. Ligado aos terminais da
bateria, há um voltímetro ideal M (com resistência interna muito
grande), como mostra a figura. Nestas condições a lâmpada está
acesa, tem resistência R(L) = 2,0Ω e dissipa uma potência igual a
a) A corrente I, em amperes, que passa pela lâmpada, com a pilha 2
"invertida", como na figura.
b) A potência P, em watts, dissipada pela lâmpada, com a pilha 2
6
42. (Fuvest 2003) Duas barras M e N, de pequeno diâmetro, com
1,5m de comprimento, feitas de material condutor com resistência
de RΩ a cada metro de comprimento, são suspensas pelos pontos
S e T e eletricamente interligadas por um fio flexível e condutor F,
fixado às extremidades de uma alavanca que pode girar em torno
de um eixo E. As barras estão parcialmente imersas em mercúrio
líquido, como mostra a figura. Quando a barra M está totalmente
imersa, o ponto S se encontra na superfície do líquido, e a barra N
fica com um comprimento de 1,0m fora do mercúrio e vice-versa.
Suponha que os fios e o mercúrio sejam condutores perfeitos e
que a densidade das barras seja maior do que a do mercúrio.
Quando o extremo S da barra M se encontra a uma altura h da
superfície do mercúrio, o valor da resistência elétrica r, entre o fio F
e o mercúrio, em função da altura h, é melhor representado pelo
gráfico
8,0W. A força eletromotriz da bateria é ε=9,0V e a resistência do fio
F1 é R1=1,8Ω.
Determine o valor da
a) corrente I, em amperes, que percorre o fio F1.
b) potência P2, em watts, dissipada no fio F2.
c) diferença de potencial V(M), em volts, indicada pelo voltímetro M.
40. (Fuvest 2003)
A figura representa uma câmara fechada C, de parede cilíndrica de
material condutor, ligada à terra. Em uma de suas extremidades, há
uma película J, de pequena espessura, que pode ser atravessada
por partículas. Coincidente com o eixo da câmara, há um fio
condutor F mantido em potencial positivo em relação à terra. O
cilindro está preenchido com um gás de tal forma que partículas alfa,
que penetram em C, através de J, colidem com moléculas do gás
podendo arrancar elétrons das mesmas. Neste processo, são
formados íons positivos e igual número de elétrons livres que se
dirigem, respectivamente, para C e para F. O número de pares
elétron-ion formados é proporcional à energia depositada na câmara
pelas partículas alfa, sendo que para cada 30eV de energia perdida
por uma partícula alfa, um par é criado. Analise a situação em que
um número n = 2 × 104 partículas alfa, cada uma com energia
cinética igual a 4,5MeV, penetram em C, a cada segundo, e lá
perdem toda a sua energia cinética. Considerando que apenas
essas partículas criam os pares elétron-ion, determine
43. (Fuvest 2004) Seis pilhas iguais, cada uma com diferença de
potencial V, estão ligadas a um aparelho, com resistência elétrica
R, na forma esquematizada na figura. Nessas condições, a
corrente medida pelo amperímetro A, colocado na posição
indicada, é igual a
a) V/R
NOTE/ADOTE
1) A carga de um elétron é e = - 1,6 × 10-19C
2) elétron-volt (eV) é uma unidade de energia
3) 1MeV = 106 eV
b) 2V/R c) 2V/3R d) 3V/R e) 6V/R
44. (Fuvest 2004) Em um experimento de laboratório, um fluxo de
água constante, de 1,5 litro por minuto, é aquecido através de um
sistema cuja resistência R, alimentada por uma fonte de 100 V,
depende da temperatura da água. Quando a água entra no
sistema, com uma temperatura T0 = 20 °C, a resistência passa a
ter um determinado valor que aquece a água. A água aquecida
estabelece novo valor para a resistência e assim por diante, até
que o sistema se estabilize em uma temperatura final T(f).
a) o número N de elétrons livres produzidos na câmara C a cada
segundo.
b) a diferença de potencial V entre os pontos A e B da figura, sendo
a resistência R = 5 × 107Ω.
41. (Fuvest 2003) Ganhei um chuveiro elétrico de 6050W - 220V. Para
que esse chuveiro forneça a mesma potência na minha instalação,
de 110V, devo mudar a sua resistência para o seguinte valor, em
ohms:
a) 0,5 b) 1,0 c) 2,0
d) 4,0 e) 8,0
7
Um aquecedor elétrico é formado por duas resistências elétricas R
iguais. Nesse aparelho, é possível escolher entre operar em redes
de 110 V (Chaves B fechadas e chave A aberta) ou redes de 220 V
(Chave A fechada e chaves B abertas). Chamando as potências
dissipadas por esse aquecedor de P(220) e P(110), quando
operando, respectivamente, em 220V e 110V, verifica-se que as
potências dissipadas, são tais que
a) P (220) = 1 P (110)
2
b) P (220) = P (110)
c) P (220) = 3 P (110)
2
d) P (220) = 2 P (110)
e) P (220) = 4 P (110)
Para analisar o funcionamento do sistema:
a) Escreva a expressão da potência P(R) dissipada no resistor, em
função da temperatura do resistor, e represente P(R) x T no gráfico.
b) Escreva a expressão da potência P(A) necessária para que a
água deixe o sistema a uma temperatura T, e represente P(A) x T no
mesmo gráfico.
c) Estime, a partir do gráfico, o valor da temperatura final T(f) da
água, quando essa temperatura se estabiliza.
NOTE E ADOTE:
- Nas condições do problema, o valor da resistência R é dado por R
= 10 - α T, quando R é expresso em Ω, T em °C e α = 0,1 Ω/°C.
- Toda a potência dissipada no resistor é transferida para a água e o
resistor está à mesma temperatura de saída da água.
- Considere o calor específico da água c = 4000 J/(kg.K) e a
densidade da água ρ = 1 kg/litro.
47. (Fuvest 2005)
Um determinado aquecedor elétrico, com
resistência R constante, é projetado para operar a 110 V. Pode-se
ligar o aparelho a uma rede de 220V, obtendo os mesmos
aquecimento e consumo de energia médios, desde que haja um
dispositivo que o ligue e desligue, em ciclos sucessivos, como
indicado no gráfico.
45. (Fuvest 2004) Um sistema de alimentação de energia de um
resistor R = 20 Ω é formado por duas baterias, B1 e B2, interligadas
através de fios, com as chaves Ch1 e Ch2, como representado na
figura 1. A bateria B1 fornece energia ao resistor, enquanto a
bateria B2 tem a função de recarregar a bateria B1. Inicialmente,
com a chave Ch1 fechada (e Ch2 aberta), a bateria B1 fornece
corrente ao resistor durante 100 s. Em seguida, para repor toda a
energia química que a bateria B1 perdeu, a chave Ch2 fica fechada
(e Ch1 aberta), durante um intervalo de tempo T. Em relação a
essa operação, determine:
Nesse caso, a cada ciclo, o aparelho permanece ligado por 0,2s e
desligado por um intervalo de tempo ∆t. Determine
a) a relação Z1 entre as potências P220 e P110, dissipadas por esse
aparelho em 220V e 110V, respectivamente, quando está
continuamente ligado, sem interrupção.
b) o valor do intervalo ∆t, em segundos, em que o aparelho deve
permanecer desligado a 220V, para que a potência média dissipada
pelo resistor nessa tensão seja a mesma que quando ligado
continuamente em 110V.
c) a relação Z2 entre as correntes médias I220 e I110, que percorrem o
resistor quando em redes de 220V e 110V, respectivamente, para a
situação do item anterior.
a) O valor da corrente I1, em amperes, que percorre o resistor R,
durante o tempo em que a chave Ch1 permanece fechada.
b) A carga Q, em C, fornecida pela bateria B1, durante o tempo em
que a chave Ch1 permanece fechada.
c) O intervalo de tempo T, em s, em que a chave Ch2 permanece
fechada.
NOTE E ADOTE:
As baterias podem ser representadas pelos modelos da figura 2,
com
fem1 = 12 V e r1 = 2Ω e
fem2 = 36 V e r2 = 4Ω
NOTE E ADOTE:
Potência média é a razão entre a energia dissipada em um ciclo e o
período total do ciclo.
48. (Fuvest 2006) Uma bateria possui força eletromotriz ε e resistência
interna R0. Para determinar essa resistência, um voltímetro foi
ligado aos dois polos da bateria, obtendo-se V0 = ε (situação I). Em
seguida, os terminais da bateria foram conectados a uma lâmpada.
46. (Fuvest 2005)
8
Nessas condições, a lâmpada tem resistência R = 4 Ω e o
voltímetro indica VA (situação II), de tal forma que V0 / VA = 1,2.
Dessa experiência, conclui-se que o valor de R0 é
a) Construa, no Gráfico 2, o gráfico da potência dissipada na
lâmpada, em função da tensão U entre seus terminais, para U
variando desde 0 até 12 V.
b) Construa, no Gráfico 1, o gráfico da corrente no resistor R em
função da tensão U aplicada em seus terminais, para U variando
desde 0 até 12 V.
c) Considerando o circuito da figura 2, construa, no Gráfico 3, o
gráfico da corrente indicada pelo amperímetro em função da tensão
U indicada pelo voltímetro, quando a corrente varia desde 0 até 2 A.
NOTE E ADOTE
O voltímetro e o amperímetro se comportam como ideais.
Na construção dos gráficos, marque os pontos usados para traçar as
curvas.
a) 0,8 Ω b) 0,6 Ω c) 0,4 Ω d) 0,2 Ω e) 0,1 Ω
49. (Fuvest 2007) Na cozinha de uma casa, ligada à rede elétrica de
110 V, há duas tomadas A e B. Deseja-se utilizar,
simultaneamente, um forno de micro-ondas e um ferro de passar,
com as características indicadas. Para que isso seja possível, é
necessário que o disjuntor (D) dessa instalação elétrica, seja de,
no mínimo,
(FERRO DE PASSAR: Tensão: 110 V; Potência: 1400 W
MICRO-ONDAS: Tensão: 110 V; Potência: 920 W
Disjuntor ou fusível: dispositivo que interrompe o circuito quando a
corrente ultrapassa o limite especificado.)
a) 10 A b) 15 A c) 20 A d) 25 A e) 30 A
52. (Fuvest 2007) Em uma ilha distante, um equipamento eletrônico
de monitoramento ambiental, que opera em 12 V e consome 240
W, é mantido ligado 20h por dia. A energia é fornecida por um
conjunto de N baterias ideais de 12 V. Essas baterias são
carregadas por um gerador a diesel, G, através de uma resistência
R de 0,2 Ω. Para evitar interferência no monitoramento, o gerador
é ligado durante 4h por dia, no período em que o equipamento
permanece desligado.
50. (Fuvest 2008) Uma estudante quer utilizar uma lâmpada (dessas
de lanterna de pilhas) e dispõe de uma bateria de 12 V. A
especificação da lâmpada indica que a tensão de operação é 4,5 V
e a potência elétrica utilizada durante a operação é de 2,25 W.
Para que a lâmpada possa ser ligada à bateria de 12 V, será
preciso colocar uma resistência elétrica, em série, de
aproximadamente
Determine
a) a corrente I, em amperes, que alimenta o equipamento eletrônico
C.
b) o número mínimo N, de baterias, necessário para manter o
sistema, supondo que as baterias armazenem carga de 50 A.h
cada uma.
c) a tensão V, em volts, que deve ser fornecida pelo gerador, para
carregar as baterias em 4 h.
a) 0,5 Ω b) 4,5 Ω c) 9,0 Ω d) 12 Ω e) 15 Ω
51. (Fuvest 2006) A relação entre tensão e corrente de uma lâmpada
L, como a usada em automóveis, foi obtida por meio do circuito
esquematizado na figura 1, onde G representa um gerador de
tensão variável. Foi medido o valor da corrente indicado pelo
amperímetro A, para diferentes valores da tensão medida pelo
voltímetro V, conforme representado pela curva L no Gráfico 1. O
circuito da figura 1 é, então, modificado, acrescentando-se um
resistor R de resistência 6,0 Ω em série com a lâmpada L,
conforme esquematizado na figura 2.
NOTE E ADOTE
(1 ampere × 1 segundo = 1 coulomb)
O parâmetro usado para caracterizar a carga de uma bateria,
9
produto da corrente pelo tempo, é o ampere . hora (A.h).
Suponha que a tensão da bateria permaneça constante até o final
de sua carga.
o sistema opera da forma desejada.
c) Determine a tensão V0, em volts, do gerador, para que o sistema
opere da forma desejada.
53. (Fuvest 2007) O plutônio (238Pu) é usado para a produção direta
de energia elétrica em veículos espaciais. Isso é realizado em um
gerador que possui duas placas metálicas, paralelas, isoladas e
separadas por uma pequena distância D. Sobre uma das placas
deposita-se uma fina camada de 238Pu, que produz 5 × 1014
desintegrações por segundo. O 238Pu se desintegra, liberando
partículas alfa, 1 das quais alcança a outra placa, onde são
4
absorvidas. Nesse processo, as partículas alfa transportam uma
carga positiva Q e deixam uma carga - Q na placa de onde saíram,
gerando uma corrente elétrica entre as placas, usada para
alimentar um dispositivo eletrônico, que se comporta como uma
resistência elétrica R = 3,0 × 109 Ω.
55. (Fuvest 2009) Na maior parte das residências que dispõem de
sistemas de TV a cabo, o aparelho que decodifica o sinal
permanece ligado sem interrupção, operando com uma potência
aproximada de 6 W, mesmo quando a TV não está ligada. O
consumo de energia do decodificador, durante um mês (30 dias),
seria equivalente ao de uma lâmpada de 60 W que permanecesse
ligada, sem interrupção, durante
a) 6 horas.
b) 10 horas.
c) 36 horas.
d) 60 horas.
e) 72 horas.
56. (Fuvest 2009) Com o objetivo de criar novas partículas, a partir de
colisões entre prótons, está sendo desenvolvido, no CERN (Centro
Europeu de Pesquisas Nucleares), um grande acelerador (LHC).
Nele, através de um conjunto de ímãs, feixes de prótons são
mantidos em órbita circular, com velocidades muito próximas à
velocidade c da luz no vácuo. Os feixes percorrem longos tubos,
que juntos formam uma circunferência de 27 km de comprimento,
onde é feito vácuo. Um desses feixes contém N = 3,0 × 1014
prótons, distribuídos uniformemente ao longo dos tubos, e cada
próton tem uma energia cinética E de 7,0 × 1012 eV. Os prótons
repassam inúmeras vezes por cada ponto de sua órbita,
estabelecendo, dessa forma, uma corrente elétrica no interior dos
tubos. Analisando a operação desse sistema, estime:
Estime
a) a corrente I, em amperes, que se estabelece entre as placas.
b) a diferença de potencial V, em volts, que se estabelece entre as
placas.
c) a potência elétrica PE, em watts, fornecida ao dispositivo
eletrônico nessas condições.
NOTE E ADOTE:
q = Carga elétrica de um próton = 1,6 × 10-19C
c = 3,0 × 108 m/s
1 eletron-volt = 1 eV = 1,6 × 10-19 J
a) A energia cinética total Ec, em joules, do conjunto de prótons
contidos no feixe.
b) A velocidade V, em km/h, de um trem de 400 toneladas que teria
uma energia cinética equivalente à energia do conjunto de prótons
contidos no feixe.
c) A corrente elétrica I, em amperes, que os prótons em movimento
estabelecem no interior do tubo onde há vácuo.
NOTE E ADOTE
O 238Pu é um elemento radioativo, que decai naturalmente, emitindo
uma partícula alfa (núcleo de 4He).
Carga Q da partícula alfa = 2 × 1,6 × 10-19 C
54. (Fuvest 2008) Utilizando-se um gerador, que produz uma tensão
V0, deseja-se carregar duas baterias, B-1 e B-2, que geram
respectivamente 15 V e 10 V, de tal forma que as correntes que
alimentam as duas baterias durante o processo de carga
mantenham-se iguais (i1 = i2 = i). Para isso, é utilizada a montagem
do circuito elétrico representada a seguir, que inclui três resistores
R1, R2 e R3, com respectivamente 25 Ω, 30 Ω e 6 Ω, nas posições
indicadas. Um voltímetro é inserido no circuito para medir a tensão
no ponto A.
ATENÇÃO! Não utilize expressões envolvendo a massa do próton,
pois, como os prótons estão a velocidades próximas à da luz, os
resultados seriam incorretos.
57. (Fuvest 2009) Uma jovem, para aquecer uma certa quantidade de
massa M de água, utiliza, inicialmente, um filamento enrolado, cuja
resistência elétrica R0 é igual a 12 Ω, ligado a uma fonte de 120 V
(situação I).
Desejando aquecer a água em dois recipientes, coloca, em cada
um, metade da massa total de água (M/2), para que sejam
aquecidos por resistências R1 e R2, ligadas à mesma fonte (situação
II). A jovem obtém essas duas resistências, cortando o filamento
inicial em partes não iguais, pois deseja que R1 aqueça a água com
duas vezes mais potência que R2. Para analisar essas situações:
a) Determine a intensidade da corrente i, em amperes, com que
cada bateria é alimentada.
b) Determine a tensão VA, em volts, indicada pelo voltímetro, quando
10
a) Estime a potência P0, em watts, que é fornecida à massa total de
água, na situação I.
b) Determine os valores de R1 e R2, em ohms, para que no
recipiente onde está R1 a água receba duas vezes mais potência do
que no recipiente onde está R2, na situação II.
c) Estime a razão P/P0, que expressa quantas vezes mais potência é
fornecida na situação II (P), ao conjunto dos dois recipientes, em
relação à situação I (P 0).
As seguintes afirmações se referem a essa lâmpada.
I. A resistência do filamento é a mesma para qualquer valor da
tensão aplicada.
II. A resistência do filamento diminui com o aumento da corrente.
III. A potência dissipada no filamento aumenta com o aumento da
tensão aplicada.
Dentre essas afirmações, somente
a) I está correta.
b) II está correta.
c) III está correta.
d) I e III estão corretas.
e) II e III estão corretas.
58. (Fuvest 2010) Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre
tem carga elétrica total negativa de, aproximadamente, 600.000
coulombs. Em tempestades, raios de cargas positivas, embora
raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica
desses raios pode atingir valores de até 300.000 A. Que fração da
carga elétrica total da Terra poderia ser compensada por um raio
de 300.000 A e com duração de 0,5 s?
a) 1
b) 1
c) 1
d) 1
e) 1
2
3
4
10
20
61. (Fuvest 2011) A conversão de energia solar em energia elétrica
pode ser feita com a utilização de painéis constituídos por células
fotovoltaicas que, quando expostas à radiação solar, geram uma
diferença de potencial U entre suas faces. Para caracterizar uma
dessas células (C) de 20 cm2 de área, sobre a qual incide 1 kW/m2
de radiação solar, foi realizada a medida da diferença de potencial
U e da corrente I, variando-se o valor da resistência R, conforme o
circuito esquematizado na figura abaixo.
Os resultados obtidos estão apresentados na tabela.
59. (Fuvest 2010) Em uma aula de física, os estudantes receberam
duas caixas lacradas, C e C’, cada uma delas contendo um circuito
genérico, formado por dois resistores (R1 e R2), ligado a uma
bateria de 3 V de tensão, conforme o esquema da figura a seguir.
U (volt)
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,52
0,54
0,56
0,58
0,60
Das instruções recebidas, esses estudantes souberam que os dois
resistores eram percorridos por correntes elétricas não nulas e que o
valor de R1 era o mesmo nas duas caixas, bem como o de R2. O
objetivo do experimento era descobrir como as resistências estavam
associadas e determinar seus valores. Os alunos mediram as
correntes elétricas que percorriam os circuitos das duas caixas, C e
C’, e obtiveram os valores I = 0,06 A e I’ = 0,25 A, respectivamente.
a) Complete as figuras da folha de resposta, desenhando, para cada
caixa, um esquema com a associação dos resistores R1 e R2.
b) Determine os valores de R1 e R2.
I (ampère)
1,0
1,0
1,0
0,98
0,90
0,80
0,75
0,62
0,40
0,00
a) Faça o gráfico da curva I x U na figura a seguir.
NOTE E ADOTE:
Desconsidere a resistência interna do amperímetro.
60. (Fuvest 2011) O filamento de uma lâmpada incandescente,
submetido a uma tensão U, é percorrido por uma corrente de
intensidade i. O gráfico abaixo mostra a relação entre i e U.
11
de resistência nula, V é um voltímetro de resistência infinita. A
resistência interna da bateria é nula.
b) Determine o valor da potência máxima Pm que essa célula fornece
e o valor da resistência R nessa condição.
c) Determine a eficiência da célula C para U = 0,3 V.
a) Qual é a intensidade da corrente medida pelo amperímetro?
b) Qual é a voltagem medida pelo voltímetro?
c) Quais são os valores das resistências R1 e R2?
d) Qual é a potência fornecida pela bateria?
NOTE E ADOTE
Eficiência =
Pfornecida
Pincidente
65. (Unicamp 1995) No circuito a seguir, A é um amperímetro e V é
um voltímetro, ambos ideais. Reproduza o circuito no caderno de
resposta e responda:
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
g = 10 m/s2
1,0 cal = 4,0 J
densidade d'água: 1,0 g/cm3 = 103 kg/m3
velocidade da luz no ar: 300.000 km/s
calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g
pressão atmosférica: 105 N/m2
a) Qual o sentido da corrente em A? (desenhe uma seta).
b) Qual a polaridade da voltagem em V? (escreva + e - nos terminais
do voltímetro).
c) Qual o valor da resistência equivalente ligadas aos terminais da
bateria?
d) Qual o valor da corrente no amperímetro A?
e) Qual o valor da voltagem no voltímetro V?
62. (Fuvest 1989) No circuito as lâmpadas L1, L2 e L3 são idênticas
com resistências de 30 ohms cada. A força eletromotriz vale 18
volts e C é uma chave que está inicialmente fechada.
66. (Unicamp 1995) Um forno de micro-ondas opera na voltagem de
120 V e corrente de 5,0 A. Colocaram-se neste forno 200 ml de
água à temperatura de 25 °C. Admita que toda energia do forno é
utilizada para aquecer a água. Para simplificar, adote 1,0 cal = 4,0
J.
a) Qual a energia necessária para elevar a temperatura da água a
100 °C?
b) Em quanto tempo esta temperatura será atingida?
a) Qual a corrente que passa por L2?
b) Abrindo-se a chave C, o que acontece com o brilho da lâmpada
L1? Justifique.
67. (Unicamp 1995) Uma lâmpada incandescente (100W, 120V) tem
um filamento de tungstênio de comprimento igual a 31,4cm e
diâmetro 4,0×10-2mm. A resistividade do tungstênio à temperatura
ambiente é de 5,6×10-8ohm×m.
a) Qual a resistência do filamento quando ele está à temperatura
ambiente?
b) Qual a resistência do filamento com a lâmpada acesa?
UNICAMP
63. (Unicamp 1994) A potência P de um chuveiro elétrico, ligado a
uma rede doméstica de tensão V = 220 V é dado por P = V2/R,
onde a resistência R do chuveiro é proporcional ao comprimento
do resistor. A tensão V e a corrente elétrica I no chuveiro estão
relacionados pela Lei de Ohm: V = RI. Deseja-se aumentar a
potência do chuveiro mudando apenas o comprimento do resistor.
a) Ao aumentar a potência a água ficará mais quente ou mais fria?
b) Para aumentar a potência do chuveiro, o que deve ser feito com a
resistência do chuveiro?
c) O que acontece com a intensidade da corrente elétrica I quando a
potência do chuveiro aumenta?
d) O que acontece com o valor da tensão V quando a potência do
chuveiro aumenta?
68. (Unicamp 1993) No circuito a seguir, a corrente na resistência de
5,0 Ω é nula.
a) Determine o valor da resistência X.
b) Qual a corrente fornecida pela bateria?
64. (Unicamp 1994) No circuito da figura adiante, A é um amperímetro
12
tem um fusível que queima se a corrente ultrapassar um certo
valor, para evitar danos na instalação elétrica. Por outro lado, esse
fusível deve suportar a corrente utilizada na operação normal dos
aparelhos da residência.
a) Qual o valor da corrente que o fusível deve suportar?
b) Qual é a energia em kWh consumida em um dia nessa
residência?
c) Qual será o preço pago por 30 dias de consumo se o kWh custa
R$ 0,12?
69. (Unicamp 1993) Uma cidade consome 1,0.108W de potência e é
alimentada por uma linha de transmissão de 1000km de extensão,
cuja voltagem, na entrada da cidade, é 100000volts. Esta linha é
constituída de cabos de alumínio cuja área da seção reta total vale
A=5,26.10-3m2. A resistividade do alumínio é ρ=2,63.10-8Ωm.
a) Qual a resistência dessa linha de transmissão?
b) Qual a corrente total que passa pela linha de transmissão?
c) Que potência é dissipada na linha?
70. (Unicamp 1992) Um fusível é um interruptor elétrico de proteção
que queima, desligando o circuito, quando a corrente ultrapassa
certo valor. A rede elétrica de 110 V de uma casa é protegida por
fusível de 15 A. Dispõe-se dos seguintes equipamentos: um
aquecedor de água de 2200 W, um ferro de passar de 770 W, e
lâmpadas de 100 W.
a) Quais desses equipamentos podem ser ligados na rede elétrica,
um de cada vez, sem queimar o fusível?
b) Se apenas lâmpadas de 100 W são ligadas na rede elétrica, qual
o número máximo dessas lâmpadas que podem ser ligadas
simultaneamente sem queimar o fusível de 15 A?
75. (Unicamp 1996) Um gerador de áudio de tensão V tem uma
resistência interna Ri e alimenta um alto falante de resistência Ra.
a) Qual a potência dissipada em Ra em termos de V e R1?
b) Qual a relação entre Ra e Ri para que a potência dissipada no
alto falante seja a máxima?
Sugestão: faça x = Ra/Ri e use o fato de que se (x - 1)2 ≥ 0 e x ≥ 0
então [(x2 + 2x + 1)/x] ≥ 4
c) Qual a potência máxima que se pode retirar desse gerador de
áudio?
71. (Unicamp 1992) Considere os seguintes equipamentos operando
na máxima potência durante uma hora: uma lâmpada de 100 W, o
motor de um Fusca, o motor de um caminhão, uma lâmpada de 40
W, um ferro de passar roupas.
a) Qual das lâmpadas consome menos energia?
b) Que equipamento consome mais energia?
c) Coloque os cinco equipamentos em ordem crescente de consumo
de energia.
76. (Unicamp 1996) Uma loja teve sua fachada decorada com 3000
lâmpadas de 0,5 W cada para o Natal. Essas lâmpadas são do tipo
pisca-pisca e ficam apagadas 75% do tempo
a) Qual a potência total dissipada se 30% das lâmpadas estiverem
acesas simultaneamente?
b) Qual a energia gasta (em kWh) com essa decoração ligada das
20:00 até as 24:00 horas?
c) Considerando que o kWh custa R$ 0,08 qual seria o gasto da loja
durante 30 dias?
72. (Unicamp 1992) Um aluno necessita de um resistor que, ligado a
uma tomada de 220 V, gere 2200 W de potência térmica. Ele
constrói o resistor usando fio de constante N0. 30 com área de
seção transversal de 5,0.10-2 mm2 e condutividade elétrica de
2,0.106 (Ωm)-1.
a) Que corrente elétrica passará pelo resistor?
b) Qual será a sua resistência elétrica?
c) Quantos metros de fio deverão ser utilizados?
77. (Unicamp 1997) A figura a seguir mostra como se pode dar um
banho de prata em objetos, como por exemplo em talheres. O
dispositivo consiste de uma barra de prata e do objeto que se quer
banhar imersos em uma solução condutora de eletricidade.
Considere que uma corrente de 6,0 A passa pelo circuito e que
cada Coulomb de carga transporta aproximadamente 1,1 mg de
prata.
73. (Unicamp 1991) Um ebulidor elétrico pode funcionar com um ou
com dois resistores idênticos de mesma resistência R. Ao
funcionar apenas com um resistor, uma certa quantidade de água
entra em ebulição um volume igual de água se o aquecedor
funcionar com os dois resistores ligados:
a) em paralelo?
b) em série?
a) Calcule a carga que passa nos eletrodos em uma hora.
b) Determine quantos gramas de prata são depositados sobre o
objeto da figura em um banho de 20 minutos.
74. (Unicamp 1996) O gráfico a seguir mostra a potência elétrica (em
kW) consumida em uma certa residência ao longo do dia. A
residência é alimentada com a voltagem de 120 V. Essa residência
78. (Unicamp 1997)
13
A figura a seguir mostra o circuito elétrico
simplificado de um automóvel, composto por uma bateria de 12 V e
duas lâmpadas L1 e L2 cujas resistências são de 6,0 Ω cada.
Completam o circuito uma chave liga-desliga (C) e um fusível de
proteção (F). A curva tempo × corrente do fusível também é
apresentada na figura a seguir. Através desta curva pode-se
determinar o tempo necessário para o fusível derreter e desligar o
circuito em função da corrente que passa por ele.
a) Determine a potência nominal da lâmpada a partir do gráfico
anterior.
b) Calcule a corrente na lâmpada para os valores nominais de
potência e tensão.
c) Calcule a resistência da lâmpada quando ligada na tensão
nominal.
81. (Unicamp 1999) Algumas residências recebem três fios da rede de
energia elétrica, sendo dois fios correspondentes às fases e o
terceiro ao neutro. Os equipamentos existentes nas residências
são projetados para serem ligados entre uma fase e o neutro (por
exemplo, uma lâmpada) ou entre duas fases (por exemplo, um
chuveiro). Considere o circuito a seguir, que representa, de forma
muito simplificada, uma instalação elétrica residencial. As fases
são representadas por fontes de tensão em corrente contínua e os
equipamentos, representados por resistências. Apesar de
simplificado, o circuito pode dar uma ideia das consequências de
uma eventual ruptura do fio neutro. Considere que todos os
equipamentos estejam ligados ao mesmo tempo.
a) Calcule a corrente fornecida pela bateria com a chave aberta.
b) Determine por quanto tempo o circuito irá funcionar a partir do
momento em que a chave é fechada.
c) Determine o mínimo valor da resistência de uma lâmpada a ser
colocada no lugar de L2 de forma que o circuito possa operar
indefinidamente sem que o fusível de proteção derreta.
79. (Unicamp 1998) Uma bateria de automóvel pode ser representada
por uma fonte de tensão ideal U em série com uma resistência r. O
motor de arranque, com resistência R, é acionado através da
chave de contato C, conforme mostra a figura a seguir.
a) Calcule a corrente que circula pelo chuveiro.
b) Qual é o consumo de energia elétrica da residência em kWh
durante quinze minutos?
c) Considerando que os equipamentos se queimam quando operam
com uma potência 10% acima da normal (indicada na figura),
determine quais serão os equipamentos queimados caso o fio neutro
se rompa no ponto A.
82. (Unicamp 2000) Algumas pilhas são vendidas com um testador de
carga. O testador é formado por 3 resistores em paralelo como
mostrado esquematicamente na figura a seguir. Com a passagem
de corrente, os resistores dissipam potência e se aquecem. Sobre
cada resistor é aplicado um material que muda de cor ("acende")
sempre que a potência nele dissipada passa de um certo valor,
que é o mesmo para os três indicadores. Uma pilha nova é capaz
de fornecer uma diferença de potencial (ddp) de 9,0V, o que faz os
3 indicadores "acenderem". Com uma ddp menor que 9,0V, o
indicador de 300Ω já não "acende". A ddp da pilha vai diminuindo à
medida que a pilha vai sendo usada.
Foram feitas as seguintes medidas no voltímetro e no amperímetro
ideais:
Chave aberta: 12 V (Volts), Chave fechada: 10 V (Volts).
Chave aberta: 0 I (Amperes), Chave fechada: 100 I (Amperes).
a) Calcule o valor da diferença de potencial U.
b) Calcule r e R.
80. (Unicamp 1999) Um técnico em eletricidade notou que a lâmpada
que ele havia retirado do almoxarifado tinha seus valores nominais
(valores impressos no bulbo) um tanto apagados. Pôde ver que a
tensão nominal era de 130V, mas não pôde ler o valor da potência.
Ele obteve, então, através das medições em sua oficina, o
seguinte gráfico:
a) Qual a potência total dissipada em um teste com uma pilha nova?
b) Quando o indicador do resistor 200Ω deixa de "acender", a pilha é
considerada descarregada. A partir de qual ddp a pilha é
considerada descarregada?
14
83. (Unicamp 2000) O circuito testador mostrado na figura adiante
ocorre em certos tipos de pilhas e é construído sobre uma folha de
plástico, como mostra o diagrama. Os condutores (cinza claro)
consistem em uma camada metálica de resistência desprezível, e
os resistores (cinza escuro) são feitos de uma camada fina (10µm
de espessura, ou seja, 10×10-6m) de um polímero condutor. A
resistência R de um resistor está relacionada com a resistividade ρ
por R=ρ(ℓ/A) onde ℓ é o comprimento e A é a área da seção reta
perpendicular à passagem de corrente.
a) Quantas partículas com energia de1016eV atingem a Terra ao
longo de um dia?
b)O raio cósmico mais energético já detectado atingiu a Terra em
1991. Sua energia era 3,0×1020eV. Compare essa energia com a
energia cinética de uma bola de tênis de massa 0,060kg num saque
a 144km/h.
a) Determine o valor da resistividade ρ do polímero a partir da figura.
As dimensões (em mm) estão indicadas no diagrama.
86. (Unicamp 2001) O tamanho dos componentes eletrônicos vem
diminuindo de forma impressionante. Hoje podemos imaginar
componentes formados por apenas alguns átomos. Seria esta a
última fronteira? A imagem a seguir mostra dois pedaços
microscópicos de ouro (manchas escuras) conectados por um fio
formado somente por três átomos de ouro. Esta imagem, obtida
recentemente em um microscópio eletrônico por pesquisadores do
Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, localizado em Campinas,
demonstra que é possível atingir essa fronteira.
b) O que aconteceria com o valor das resistências se a espessura
da camada de polímero fosse reduzida à metade? Justifique sua
resposta.
84. (Unicamp 2000) Grande parte da tecnologia utilizada em
informática e telecomunicações é baseada em dispositivos
semicondutores, que não obedecem à lei de Ohm. Entre eles está
o diodo, cujas características ideais são mostradas no gráfico
(figura 1).
O gráfico deve ser interpretado da seguinte forma: se for aplicada
uma tensão negativa sobre o diodo (VD<0), não haverá corrente (ele
funciona como uma chave aberta). Caso contrário (VD>0), ele se
comporta como uma chave fechada. Considere o circuito (figura 2).
a) Calcule a resistência R desse fio microscópico, considerando-o
como um cilindro com três diâmetros atômicos de comprimento.
Lembre-se que, na Física tradicional, a resistência de um cilindro é
dada por
R = ρ(L/A)
a) Obtenha as resistências do diodo para U=+5V e U=-5V
b) Determine os valores lidos no voltímetro e no amperímetro para
U=+5V e U=-5V.
onde ρ é a resistividade, L é o comprimento do cilindro e A é a área
da sua secção transversal. Considere a resistividade do ouro
ρ=1,6×10-8Ωm, o raio de um átomo de ouro 2,0×10-10m e aproxime
π≈3,2.
85. (Unicamp 2001) O Projeto "Auger" (pronuncia-se ogê) é uma
iniciativa científica internacional, com importante participação de
pesquisadores brasileiros, que tem como objetivo aumentar nosso
conhecimento sobre os raios cósmicos. Raios cósmicos são
partículas subatômicas que, vindas de todas as direções e
provavelmente até dos confins do universo, bombardeiam
constantemente a Terra. O gráfico a seguir mostra o fluxo (número
de partículas por m2 por segundo) que atinge a superfície terrestre
em função da energia da partícula, expressa em eV (1eV=1,6×1019J). Considere a área da superfície terrestre 5,0×1014m2.
b) Quando se aplica uma diferença de potencial de 0,1V nas
extremidades desse fio microscópico, mede-se uma corrente de
8,0×10-6A. Determine o valor experimental da resistência do fio. A
discrepância entre esse valor e aquele determinado anteriormente
deve-se ao fato de que as leis da Física do mundo macroscópico
precisam ser modificadas para descrever corretamente objetos de
dimensão atômica.
87. (Unicamp 2002) Um aspecto importante no abastecimento de
energia elétrica refere-se às perdas na transmissão dessa energia
do local de geração para o local de consumo. Uma linha de
15
transmissão de 1000km apresenta uma resistência típica R=10Ω.
A potência consumida na cidade é igual a 1000MW.
a) A potência consumida é transmitida pela linha e chega à cidade
com uma tensão de 200kV. Calcule a corrente na linha de
transmissão.
b) Calcule a percentagem da potência dissipada na linha, em
relação à potência consumida na cidade.
a) Qual a temperatura T do corpo quando a resistência R2 for igual a
108 Ω?
b) A corrente através da resistência R é igual a 5,0 x 10-3 A. Qual a
diferença de potencial entre os pontos C e D indicados na figura?
c) Quanto maior a tensão na linha de transmissão menores são as
perdas em relação à potência consumida. Considerando que a
potência consumida na cidade é transmitida com uma tensão de
500kV, calcule a percentagem de perda.
90. (Unicamp 2003) Um LED (do inglês Light Emiting Diode) é um
dispositivo semicondutor para emitir luz. Sua potência depende da
corrente elétrica que passa através desse dispositivo, controlada
pela voltagem aplicada. Os gráficos a seguir representam as
características operacionais de um LED com comprimento de onda
na região do infravermelho, usado em controles remotos.
88. (Unicamp 2003) A invenção da lâmpada incandescente no final do
Séc. XIX representou uma evolução significativa na qualidade de
vida das pessoas. As lâmpadas incandescentes atuais consistem
de um filamento muito fino de tungstênio dentro de um bulbo de
vidro preenchido por um gás nobre. O filamento é aquecido pela
passagem de corrente elétrica, e o gráfico adiante apresenta a
resistividade do filamento como função de sua temperatura. A
relação entre a resistência e a resistividade é dada por R = ρ L/A,
onde R é a resistência do filamento, L seu comprimento, A a área
de sua seção reta e ρ sua resistividade.
a) Qual é a potência elétrica do diodo, quando uma tensão de 1,2 V
é aplicada?
b) Qual é a potência de saída (potência elétrica transformada em
luz) para essa voltagem? Qual é a eficiência do dispositivo?
c) Qual é a eficiência do dispositivo sob uma tensão de 1,5 V ?
a) Caso o filamento seja aquecido desde a temperatura ambiente
até 2000° C, sua resistência aumentará ou diminuirá? Qual a razão,
R2000/R20, entre as resistências do filamento a 2000°C e a 20°C?
Despreze efeitos de dilatação térmica.
b) Qual a resistência que uma lâmpada acesa (potência efetiva de
60 W) apresenta quando alimentada por uma tensão efetiva de
120V?
c) Qual a temperatura do filamento no item anterior, se o mesmo
apresenta um comprimento de 50 cm e um diâmetro de 0,05 mm?
Use a aproximação π = 3.
91. (Unicamp 2004) Quando o alumínio é produzido a partir da
bauxita, o gasto de energia para produzi-lo é de 15 kWh/kg. Já
para o alumínio reciclado a partir de latinhas, o gasto de energia é
de apenas 5% do gasto a partir da bauxita.
a) Em uma dada cidade, 50.000 latinhas são recicladas por dia.
Quanto de energia elétrica é poupada nessa cidade (em kWh)?
Considere que a massa de cada latinha é de 16 g.
b) Um forno de redução de alumínio produz 400 kg do metal, a partir
da bauxita, em um período de 10 horas. A cuba eletrolítica desse
forno é alimentada com uma tensão de 40 V. Qual a corrente que
alimenta a cuba durante a produção? Despreze as perdas.
89. (Unicamp 2003) A variação de uma resistência elétrica com a
temperatura pode ser utilizada para medir a temperatura de um
corpo. Considere uma resistência R que varia com a temperatura T
de acordo com a expressão
92. (Unicamp 2006)
Pares metálicos constituem a base de
funcionamento de certos disjuntores elétricos, que são dispositivos
usados na proteção de instalações elétricas contra curtos-circuitos.
Considere um par metálico formado por uma haste de latão e outra
de aço, que, na temperatura ambiente, têm comprimento L = 4,0
cm. A variação do comprimento da haste, ∆L, devida a uma
variação de temperatura ∆T, é dada por ∆L = α L ∆T, onde α é o
coeficiente de dilatação térmica linear do material.
R = R0 (1 + αT)
onde R0 = 100 Ω, α = 4 x 10-3 °C-1 e T é dada em graus Celsius. Esta
resistência está em equilíbrio térmico com o corpo, cuja temperatura
T deseja-se conhecer. Para medir o valor de R ajusta-se a
resistência R2, indicada no circuito a seguir, até que a corrente
medida pelo amperímetro no trecho AB seja nula.
16
dessa torrada?
c) O preparo da torrada só depende da energia elétrica total
dissipada nos resistores. Se a torradeira funcionasse com dois
resistores RT de cada lado da torrada, qual seria o novo tempo
de preparo da torrada?
95. (Unicamp 2008) O chuveiro elétrico é amplamente utilizado em
todo o país e é o responsável por grande parte do consumo
elétrico residencial. A figura a seguir representa um chuveiro
metálico em funcionamento e seu circuito elétrico equivalente. A
tensão fornecida ao chuveiro vale V = 200 V e sua resistência é R1
= 10 Ω.
a) Se a temperatura aumentar de 60 °C, qual será a diferença entre
os novos comprimentos das hastes de aço e de latão? Considere
que as hastes não estão presas uma à outra, e que αLat = 1,9 × 105°C-1 e αAço = 1,3 × 10-5°C-1.
b) Se o aquecimento se dá pela passagem de uma corrente elétrica
de 10 A e o par tem resistência de 2,4 × 10-3 Ω, qual é a potência
dissipada?
93. (Unicamp 2006) O gráfico a seguir (figura 1) mostra a resistividade
elétrica de um fio de nióbio (Nb) em função da temperatura. No
gráfico, pode-se observar que a resistividade apresenta uma
queda brusca em T = 9,0 K, tornando-se nula abaixo dessa
temperatura. Esse comportamento é característico de um material
supercondutor.
Um fio de Nb de comprimento total L = 1,5 m e seção transversal de
área A = 0,050 mm2 é esticado verticalmente do topo até o fundo de
um tanque de hélio líquido, a fim de ser usado como medidor de
nível, conforme ilustrado na figura 2. Sabendo-se que o hélio líquido
se encontra a 4,2 K e que a temperatura da parte não imersa do fio
fica em torno de 10 K, pode-se determinar a altura h do nível de
hélio líquido através da medida da resistência do fio.
a) Suponha um chuveiro em funcionamento, pelo qual fluem 3,0
litros de água por minuto, e considere que toda a energia
dissipada na resistência do chuveiro seja transferida para a água.
O calor absorvido pela água, nesse caso, é dado por Q = mc∆θ,
onde c = 4 × 103 J/kg°C é o calor específico da água, m é a sua
massa e ∆θ é a variação de sua temperatura. Sendo a densidade
da água igual a 1000 kg/m3, calcule a temperatura de saída da
água quando a temperatura de entrada for igual a 20 °C.
b) Considere agora que o chuveiro esteja defeituoso e que o ponto B
do circuito entre em contato com a carcaça metálica. Qual a
corrente total no ramo AB do circuito se uma pessoa tocar o
chuveiro como mostra a figura? A resistência do corpo humano,
nessa situação, vale R2 = 1000 Ω.
96. (Unicamp 2009) O transistor, descoberto em 1947, é considerado
por muitos como a maior invenção do século XX.
Componente chave nos equipamentos eletrônicos modernos, ele
tem a capacidade de amplificar a corrente em circuitos elétricos. A
figura a seguir representa um circuito que contém um transistor com
seus três terminais conectados: o coletor (c), a base (b) e o emissor
(e). A passagem de corrente entre a base e o emissor produz uma
queda de tensão constante Vbe = 0,7 V entre esses terminais.
a) Calcule a resistência do fio quando toda a sua extensão está a 10
K, isto é, quando o tanque está vazio.
b) Qual é a altura h do nível de hélio líquido no interior do tanque em
uma situação em que a resistência do fio de Nb vale 36 Ω?
94. (Unicamp 2007) O diagrama adiante representa um circuito
simplificado de uma torradeira elétrica que funciona com uma
tensão U = 120 V. Um conjunto de resistores RT = 20 Ω é
responsável pelo aquecimento das torradas e um cronômetro
determina o tempo durante o qual a torradeira permanece ligada.
a) Qual é a corrente que atravessa o resistor R = 1000 Ω?
b) O ganho do transistor é dado por G= (ic/ib), onde ic é a corrente
no coletor (c) e ib é a corrente na base (b). Sabendo-se que ib
0,3 mA e que a diferença de potencial entre o polo positivo da
bateria e o coletor é igual a 3,0V, encontre o ganho do transistor.
a) Qual é a corrente que circula EM CADA resistor RT quando a
torradeira está em funcionamento?
b) Sabendo-se que essa torradeira leva 50 segundos para preparar
uma torrada, qual é a energia elétrica total consumida no preparo
97. (Unicamp 2010) Ruídos sonoros podem ser motivo de conflito
entre diferentes gerações no ambiente familiar.
17
a) Uma onda sonora só pode ser detectada pelo ouvido humano
quando ela tem uma intensidade igual ou superior a um limite I0,
denominado limiar de intensidade sonora audível. O limiar I0
depende da frequência da onda e varia com o sexo e com a
idade. Nos gráficos no espaço de resposta, mostra-se a variação
desse limiar homens, I0H, e para mulheres, I0M, em diversas
idades, em função da frequência da onda.
Considerando uma onda sonora de frequência f = 6 kHz, obtenha
as respectivas idades de homens e mulheres para as quais os
limiares de intensidade sonora, em ambos os casos, valem I0H =
I0M =10-11 W/m2.
99. (Unicamp 2010) Telas de visualização sensíveis ao toque são
muito práticas e cada vez mais utilizadas em aparelhos celulares,
computadores e caixas eletrônicos. Uma tecnologia
frequentemente usada é a das telas resistivas, em que duas
camadas condutoras transparentes são separadas por pontos
isolantes que impedem o contato elétrico.
b) A perda da audição decorrente do avanço da idade leva à
utilização de aparelhos auditivos, cuja finalidade é amplificar
sinais sonoros na faixa específica de frequência da deficiência
auditiva, facilitando o convívio do idoso com os demais membros
da família. Um esquema simplificado de um aparelho amplificador
é representado a seguir.
a) O contato elétrico entre as camadas é estabelecido quando o
dedo exerce uma força F sobre a tela, conforme mostra a figura
a seguir. A área de contato da ponta de um dedo é igual a A =
0,25 cm2. Baseado na sua experiência cotidiana, estime o
módulo da força exercida por um dedo em uma tela ou teclado
convencional, e em seguida calcule a pressão exercida pelo
dedo. Caso julgue necessário, use o peso de objetos conhecidos
como guia para a sua estimativa.
Considere que uma onda sonora provoque uma diferença de
potencial no circuito de entrada do aparelho amplificador igual a Ve =
10 mV e que a diferença de potencial de saída Vs é igual a 50 vezes
a de entrada Ve.
Sabendo que a potência elétrica no circuito de saída é Ps = 0,3 mW
calcule a corrente elétrica is no circuito de saída.
b) O circuito simplificado da figura no espaço de resposta ilustra
como é feita a detecção da posição do toque em telas resistivas.
Uma bateria fornece uma diferença de potencial U = 6 V ao
circuito de resistores idênticos de R = 2 kΩ. Se o contato elétrico
for estabelecido apenas na posição representada pela chave A,
calcule a diferença de potencial entre C e D do circuito.
98. (Unicamp 2010) A experimentação é parte essencial do método
científico, e muitas vezes podemos fazer medidas de grandezas
físicas usando instrumentos extremamente simples.
a) Usando o relógio e a régua graduada em centímetros da figura a
seguir, determine o módulo da velocidade que a extremidade do
ponteiro dos segundos (o mais fino) possui no seu movimento
circular uniforme.
b) Para o seu funcionamento, o relógio usa uma pilha que, quando
nova, tem a capacidade de fornecer uma carga
q = 2,4 Ah = 8,64×103 C. Observa-se que o relógio funciona
durante 400 dias até que a pilha fique completamente
descarregada. Qual é a corrente elétrica média fornecida pela
pilha?
100. (Unicamp 2011) O grafeno é um material formado por uma única
camada de átomos de carbono agrupados na forma de hexágonos,
como uma colmeia. Ele é um excelente condutor de eletricidade e
de calor e é tão resistente quanto o diamante. Os pesquisadores
Geim e Novoselov receberam o premio Nobel de Física em 2010
por seus estudos com o grafeno.
a) A quantidade de calor por unidade de tempo Φ que flui através
de um material de área A e espessura d que separa dois
reservatórios com temperaturas distintas T1 e T2, e dada por
Φ=
18
kA ( T2 − T1 )
d
, onde k é a condutividade térmica do material.
Considere que, em um experimento, uma folha de grafeno de A =
2,8 µ m2 e d = 1,4 x 10−10 m separa dois microrreservatórios
térmicos mantidos a temperaturas ligeiramente distintas T1 = 300
K e T2 = 302 K. Usando o gráfico abaixo, que mostra a
condutividade térmica k do grafeno em função da temperatura,
obtenha o fluxo de calor Φ que passa pela folha nessas
condições.
b) A resistividade elétrica do grafeno à temperatura ambiente,
ρ = 1,0 × 10−8 Ωm , é menor que a dos melhores condutores
metálicos, como a prata e o cobre. Suponha que dois eletrodos
são ligados por uma folha de grafeno de comprimento L = 1, 4
µ m e área de secção transversal A = 70 nm2, e que uma
corrente i = 40 µ A percorra a folha. Qual é a diferença de
potencial entre os eletrodos?
UNESP
102. (Unesp 1994) Num circuito elétrico, dois resistores, cujas
resistências são R1 e R2, com R1>R2, estão ligados em série.
Chamando de i1 e i2 as correntes que os atravessam e de V1 e V2
as tensões a que estão submetidos, respectivamente, pode-se
afirmar que:
a) i1=i2 e V1=V2. b) i1=i2 e V1>V2. c) i1>i2 e V1=V2.
d) i1>i2 e V1<V2. e) i1<i2 e V1>V2.
101. (Unicamp 2011) Quando dois metais são colocados em contato
formando uma junção, surge entre eles uma diferença de potencial
elétrico que depende da temperatura da junção.
103. (Unesp 1994) Por uma bateria de f.e.m. (E) e resistência interna
desprezível, quando ligada a um pedaço de fio de comprimento ℓ e
resistência R, passa a corrente i1 (figura 1).
Quando o pedaço de fio é cortado ao meio e suas metades ligadas à
bateria, a corrente que passa por ela é i2 (figura 2).
Nestas condições, e desprezando a resistência dos fios de ligação,
determine:
a) Uma aplicação usual desse efeito é a medição de temperatura
através da leitura da diferença de potencial da junção. A
vantagem desse tipo de termômetro, conhecido como termopar, é
o seu baixo custo e a ampla faixa de valores de temperatura que
ele pode medir. O gráfico a) abaixo mostra a diferença de
potencial U na junção em função da temperatura para um
termopar conhecido como Cromel-Alumel. Considere um balão
fechado que contém um gás ideal cuja temperatura é medida por
um termopar Cromel-Alumel em contato térmico com o balão.
Inicialmente o termopar indica que a temperatura do gás no balão
é Ti = 300 K. Se o balão tiver seu volume quadruplicado e a
pressão do gás for reduzida por um fator 3, qual será a variação
∆U = Ufinal − Uinicial da diferença de potencial na junção do
termopar?
a) a resistência equivalente à associação dos dois pedaços de fio,
na figura 2, e
b) a razão i2/i1.
b) Outra aplicação importante do mesmo efeito é o refrigerador
Peltier. Neste caso, dois metais são montados como mostra a
figura b) abaixo. A corrente que flui pelo anel é responsável por
transferir o calor de uma junção para a outra. Considere que um
Peltier é usado para refrigerar o circuito abaixo, e que este
consegue drenar 10% da potência total dissipada pelo circuito.
104. (Unesp 1995) Um medidor de corrente comporta-se, quando
colocado num circuito elétrico, como um resistor. A resistência
desse resistor, denominada resistência interna do aparelho, pode,
muitas vezes, ser determinada diretamente a partir de dados
(especificações) impressos no aparelho. Suponha, por exemplo,
que num medidor comum de corrente, com ponteiro e escala
graduada, constem as seguintes especificações:
Dados R1 = 0,3 Ω , R2 = 0, 4 Ω e R3 = 1, 2 Ω .
Qual é a corrente ic que circula no circuito, sabendo que o Peltier
drena uma quantidade de calor Q = 540 J em ∆t = 40 s?
* corrente de fundo de escala, isto é, corrente máxima que pode ser
medida: 1,0 × 10-3 A (1,0 mA) e;
* tensão a que deve ser submetido o aparelho, para que indique a
corrente de fundo de escala: 1,0 × 10-1 V (100 mV).
a) Qual o valor da resistência interna desse aparelho?
19
b) Como, pela Lei de Ohm, a corrente no medidor é proporcional à
tensão nele aplicada, este aparelho pode ser usado, também, como
medidor de tensão, com fundo de escala 100mV. Visando medir
tensões maiores, associou-se um resistor de 9900 ohms, como
mostra a figura adiante.
a)
(i1 + i2 ) .
R
d) ( i1. i2 ) R
(i1 + i2 )
Assim, quando a chave C está fechada, é possível medir tensões V
até 100mV, o que corresponde à corrente máxima de 1,0mA pelo
medidor, conforme consta das especificações.
Determine a nova tensão máxima que se poderá medir, quando a
chave C estiver aberta.
b) (i1 + i2 ) R
( i1. i2 )
c)
R
(i1 + i2 )
e) R (i1 + i2).
108. (Unesp 1993) Suponha que num experimento de eletrólise,
representado pela figura a seguir, 3 coulombs de carga positiva e 3
coulombs de carga negativa atravessem o plano PP' durante 1
segundo.
105. (Unesp 1995) Um resistor elétrico está imerso em 0,18 kg de
água, contida num recipiente termicamente isolado. Quando o
resistor é ligado por 3,0 minutos, a temperatura da água sobe 5,0
°C.
a) Com que potência média o calor (energia térmica) é transferido do
resistor para a água? (Considere o calor específico da água igual a
4,2 × 103 J/kg °C e despreze a capacidade térmica do recipiente e
do resistor.)
b) Se, durante 3,0 minutos o resistor for percorrido por uma corrente
constante de 3,5 A, que tensão foi aplicada em seus terminais?
A corrente em ampéres indicada pelo amperímetro A será:
a) 0.
b) 1.
c) 2.
d) 3.
e) 6.
109. (Unesp 1993) Dois resistores, P e Q, ligados em paralelo,
alimentados por uma bateria de f.e.m. = E, têm resistência interna
desprezível.
Se a resistência de Q for diminuída, sem se alterarem os valores dos
outros elementos do circuito:
106. (Unesp 1995) Um medidor de corrente elétrica comporta-se,
quando colocado em um circuito, como um resistor. A resistência
desse resistor, denominada resistência interna do medidor, pode,
muitas vezes, ser determinada diretamente a partir de dados
(especificações) impressos no aparelho. Suponha que, num
medidor comum de corrente, com ponteiro e uma escala graduada,
constem as seguintes especificações:
* Corrente de fundo de escala, isto é, corrente máxima que pode ser
medida: 1,0 × 10-3 A (1,0 mA) e
* Tensão a que deve ser submetido o aparelho, para que indique a
corrente de fundo de escala: 1,0 × 10-1 V (100 mV).
a) Qual o valor da resistência interna desse aparelho?
b) Suponha que se coloque em paralelo com esse medidor uma
resistência de 100/9 ohms, como mostra a figura adiante:
a) a diferença de potencial aumentará em Q.
b) a diferença de potencial diminuirá em Q.
c) a corrente se manterá constante em P e diminuirá em Q.
d) a corrente se manterá constante em P e aumentará em Q.
e) a corrente diminuirá em P e aumentará em Q.
110. (Unesp 1993) Três resistores, P, Q e S, cujas resistências valem
10, 20 e 20 ohms, respectivamente, estão ligados ao ponto A de
um circuito. As correntes que passam por P e Q são 1,00 A e 0,50
A, como mostra a figura adiante.
Determine as diferenças de potencial:
a) entre A e C;
b) entre B e C.
Com a chave C aberta, é possível medir correntes até 1,0 mA,
conforme consta das especificações. Determine a corrente máxima
que se poderá medir, quando a chave C estiver fechada.
107. (Unesp 1995) Um resistor de resistência R está inserido entre os
pontos P e Q de um circuito elétrico, como mostra a figura adiante.
Se as correntes que passam pelos fios 1 e 2, que chegam a P, são,
respectivamente, i1 e i2, a diferença de potencial entre P e Q será
igual a
111. (Unesp 1993) São dados dois miliamperímetros de marcas
diferentes, M1 e M2, cujas resistências internas são 50 e 100 ohms,
respectivamente. Ambos podem medir correntes até 1 mA = 10-3 A
(corrente de fundo e escala) e estão igualmente calibrados.
20
Determine as correntes que indicarão esses miliamperímetros nas
montagens representadas pelas figuras a seguir:
116. (Unesp 1992) Deseja-se projetar um aquecedor elétrico que seja
capaz de elevar a temperatura de 100 kg de água de 20 °C a 56 °C
em duas horas.
a) Que potência deve ter esse aquecedor?
b) Se o aquecedor for projetado para ser ligado em 220 volts, que
valor de resistência deverá ser escolhido?
(considere o calor específico da água 4,2 (J/g . °C) e suponha que
todo calor desenvolvido no aquecedor seja usado para elevar a
temperatura da água).
117. (Unesp 1991) Alguns automóveis modernos são equipados com
um vidro térmico traseiro para eliminar o embaçamento em dias
úmidos. Para isso 'tiras resistivas' instaladas na face interna do
vidro são conectadas ao sistema elétrico de modo que se possa
transformar energia elétrica em energia térmica. Num dos veículos
fabricados no país, por exemplo, essas tiras (resistores) são
arranjadas como mostra a figura a seguir. Se as resistências das
tiras 1, 2,..., 6 forem, respectivamente, R1, R2,..., R6, a associação
que corresponde ao arranjo das tiras da figura é:
112. (Unesp 1992) Um amperímetro ideal A, um resistor de resistência
R e uma bateria de f.e.m. ε e resistência interna desprezível estão
ligados em série. Se uma segunda bateria, idêntica à primeira, for
ligada ao circuito como mostra a linha tracejada da figura a seguir,
a) a diferença de potencial no amperímetro aumentará.
b) a diferença do potencial no amperímetro diminuirá.
c) a corrente pelo resistor aumentará.
d) a corrente pelo resistor não se alterará.
e) a corrente pelo resistor diminuirá.
113. (Unesp 1992) O gráfico a seguir representa a corrente I que
atravessa um resistor de resistência R quando é alimentado por
pilhas ligadas em série.
118. (Unesp 1991) São dados uma bateria de f.e.m. ε e três resistores,
cujas resistências são, respectivamente, R1, R2 e R3. Se esses
elementos forem arranjados como indicado na figura adiante, a
corrente que passará pelo resistor R3 será nula. Justifique esta
afirmação.
Se a f.e.m de cada pilha (com resistência interna desprezível) é
1,5volts, qual é o valor da resistência R?
114. (Unesp 1992) Duas pilhas idênticas, de f.e.m. 1,5 volts cada uma
e resistência interna desprezível, são ligadas como mostra a figura
adiante.
Que energia deverá fornecer cada pilha, para que uma quantidade
de carga de 120 coulombs passe pelo resistor de resistência R?
119. (Unesp 1991) O gráfico a seguir representa a corrente que passa
por uma lâmpada, para uso em automóvel, em função da diferença
de potencial aplicada a seus terminais. Utilizando-se do gráfico,
determine a diferença de potencial que se deve aplicar à
associação de duas dessas lâmpadas em série, para que sejam
atravessadas por uma corrente de 1,2A.
115. (Unesp 1992) Um certo resistor é percorrido por uma corrente
elétrica. Cada elétron que compõe essa corrente transfere ao
resistor, na forma de energia térmica, 8,0.10-19joules.
A que diferença de potencial está submetido o resistor?
(Carga do elétron= 1,6.10-19 coulombs).
21
120. (Unesp 1991) Acende-se uma lâmpada de 100 W que está imersa
num calorímetro transparente contendo 500 g de água. Em 1
minuto e 40 segundos a temperatura da água sobe 4,5 °C. Qual
porcentagem de energia elétrica fornecida à lâmpada é convertida
em luz? (Considere o calor específico da água 4,2 Joules/g .°C e
que a luz produzida não é absorvida pelo calorímetro. Despreze a
capacidade térmica do calorímetro e da lâmpada).
Calcule R para que as duas lâmpadas estejam acesas.
121. (Unesp 1989) Pretendendo-se determinar a resistência de uma
lâmpada, cuja tensão nominal era de 120 V, montou-se o circuito
da figura, no qual se podia medir simultaneamente a tensão
aplicada à lâmpada (L), com o voltímetro (V), e a intensidade da
corrente na mesma com o amperímetro (A). A corrente através do
voltímetro era desprezível. Foram feitas duas medições:
125. (Unesp 1989) É dado o circuito a seguir, em que ε é uma bateria
de f.e.m. desconhecida e resistência interna r também
desconhecida e R é uma resistência variável. Verifica-se que, para
R = 0 a corrente no circuito é i0 = 4,0 A e para R = 13,5 Ω, a
corrente é i = 0,40 A.
Calcule a f.e.m. ε da bateria e a sua resistência interna r.
I) com tensão aplicada (ε) de 120 V;
II) com tensão aplicada (ε) de 40 V.
Calculou-se a resistência da lâmpada aplicando-se a lei de Ohm e
obteve-se resistência sensivelmente maior no 10. caso.
126. (Unesp 1990) Dado o circuito a seguir, onde G é um galvanômetro
e ε uma bateria, calcule X em função das resistências R1, R2 e R3
para que a corrente por G seja nula.
Pode-se afirmar que:
a) houve erro nas medidas, pois os resultados deveriam ser iguais.
b) só pode ter havido um curto-circuito no filamento da lâmpada,
diminuindo a resistência na segunda medida.
c) o processo não serve para medir resistência.
d) a lei de Ohm não pode ser aplicada para este caso.
e) a diferença decorre da desigualdade de temperatura do filamento
nas duas tensões aplicadas.
127. (Unesp 1996) Um jovem casal instalou em sua casa uma ducha
elétrica moderna de 7.700 watts/220 volts. No entanto, os jovens
verificaram, desiludidos, que toda vez que ligavam a ducha na
potência máxima, desarmava-se o disjuntor (o que equivale a
queimar o fusível de antigamente) e a fantástica ducha deixava de
aquecer. Pretendiam até recolocar no lugar o velho chuveiro de
3.300 watts / 220 volts, que nunca falhou. Felizmente, um amigo físico, naturalmente - os socorreu. Substituiu velho disjuntor por
outro, de maneira que a ducha funcionasse normalmente.
A partir desses dados, assinale a única alternativa que descreve
corretamente a possível troca efetuada pelo amigo.
a) Substituiu o velho disjuntor de 20 ampères por um novo, de 30
ampères.
b) Substituiu o velho disjuntor de 20 ampères por um novo, de 40
ampères.
c) Substituiu o velho disjuntor de 10 ampères por um novo, de 40
ampères.
d) Substituiu o velho disjuntor de 30 ampères por um novo, de 20
ampères.
e) Substituiu o velho disjuntor de 40 ampères por um novo, de 20
ampères.
122. (Unesp 1994) Três resistores de 40 ohms cada um são ligados a
uma bateria de f.e.m. (E) e resistência interna desprezível, como
mostra a figura.
Quando a chave "C" está aberta, a corrente que passa pela bateria é
0,15A.
a) Qual é o valor da f.e.m. (E)?
b) Que corrente passará pela bateria, quando a chave "C" for
fechada?
123. (Unesp 1990) Mediante estímulo, 2 × 105 íons de K+ atravessam a
membrana de uma célula nervosa em 1,0 mili-segundo. Calcule a
intensidade dessa corrente elétrica, sabendo-se que a carga
elementar é 1,6 × 10-19 C.
128. (Unesp 1996) Assinale a alternativa que indica um dispositivo ou
componente que só pode funcionar com corrente elétrica alternada
ou, em outras palavras, que é inútil quando percorrido por corrente
contínua.
a) Lâmpada incandescente. b) Fusível.
c) Eletroímã.
d) Resistor.
e) Transformador.
124. (Unesp 1989) No esquema a seguir temos uma fonte de tensão ε
= 120 V, duas lâmpadas L1 e L2 e uma resistência R. L1 só acende
com 120 V e L2 só acende com 40 V aplicados, caso em que L1
dissipa 120 W e L2 dissipa 80 W.
22
resistores, todos com a mesma resistência R.
129. (Unesp 1996) Suponha que você dispõe de uma pilha comum de
1,5 V e uma pequena lâmpada de lanterna cujas especificações
são 1,5 V/2,0 A.
a) Qual a potência que a lâmpada deve dissipar, se for ligada
diretamente aos terminais de pilha?
b) Pela lei de Ohm, se ligarmos diretamente os terminais da pilha
com um pequeno fio de resistência praticamente nula, a corrente
que vai passar por esse fio será praticamente infinita. Isso, na
prática, realmente ocorre? Justifique.
a) Denominando V1 e V2, respectivamente, as tensões entre A e B e
entre B e C, quando a associação está ligada a uma bateria,
determine a razão V2 / V1.
b) Sabendo que a potência dissipada no resistor colocado entre B e
C é igual a 1,2 watts, determine a potência dissipada em cada um
dos outros dois resistores.
130. (Unesp 1996) Um estudante pretende construir uma lanterna
potente e para isso adquire uma lâmpada de farol de automóvel
com as especificações: 12 V/60 W.
a) Qual a corrente elétrica necessária para acender essa lâmpada,
de acordo com essas especificações?
b) Suponha que para acender essa lâmpada ele faça uma
associação em série de 8 pilhas grandes, comuns, de 1,5 V cada,
com todas as ligações rigorosamente corretas. Ela vai acender?
Justifique.
135. (Unesp 1998) Um aparelho elétrico para ser ligado no acendedor
de cigarros de automóveis, comercializado nas ruas de São Paulo,
traz a instrução seguinte.
TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO: 12W
POTÊNCIA CONSUMIDA: 180V.
131. (Unesp 1990) Meu chuveiro, instalado em 220 V e dissipando 2,2
kW, teve sua resistência queimada. Encontrando apenas outra
resistência de mesma potência nominal, mas para 110 V, resolvi
instalá-la (mesmo correndo outros riscos). Para isso devo verificar
se o fusível suporta no MÍNIMO
a) 10 A b) 40 A c) 25 A d) 2,0 A e) 400 A
Essa instrução foi escrita por um fabricante com bons
conhecimentos práticos, mas descuidado quanto ao significado e
uso corretos das unidades do SI (Sistema Internacional), adotado no
Brasil.
a) Reescreva a instrução, usando corretamente as unidades de
medida do SI.
b) Calcule a intensidade da corrente elétrica utilizada pelo aparelho.
132. (Unesp 1997) Dois resistores, um de 20 Ω e outro de resistência R
desconhecida, estão ligados em série com uma bateria de 6,0 V e
resistência interna desprezível, como mostra a figura.
136. (Unesp 1998) Normalmente, aparelhos elétricos têm manual de
instruções ou uma plaqueta que informam a potência que
absorvem da rede elétrica para funcionar. Porém, se essa
informação não estiver disponível, é possível, obtê-la usando o
medidor de energia elétrica da entrada da residência. Além de
mostradores que permitem a leitura do consumo de cada mês, o
medidor tem um disco que gira quando energia elétrica está sendo
consumida. Quanto mais se consome, mais rápido gira o disco.
Usando esse medidor, um estudante procedeu da seguinte forma
para descobrir a potência elétrica de um aparelho que possuía.
Se a corrente do circuito é de 0,1 A, o valor da resistência R, em Ω,
é
a) 20. b) 30. c) 40.
d) 50. e) 60.
- Inicialmente, desconectou todos os aparelhos das tomadas e
apagou todas as luzes. O disco cessou de girar.
- Em seguida, ligou apenas uma lâmpada de potência conhecida, e
mediu o tempo que o disco levou para dar uma volta completa.
- Prosseguindo, ligou ao mesmo tempo duas, depois três, depois
quatro, ... lâmpadas conhecidas, repetindo o procedimento da
medida. A partir dos dados obtidos, construiu o gráfico do tempo
gasto pelo disco para dar uma volta completa em função da potência
absorvida da rede, mostrado na figura.
133. (Unesp 1997) Os gráficos na figura a seguir mostram o
comportamento da corrente em dois resistores, R1 e R2, em função
da tensão aplicada.
a) Considere uma associação em série desses dois resistores,
ligada a uma bateria. Se a tensão no resistor R1 for igual a 4 V, qual
será o valor da tensão de R2?
b) Considere, agora, uma associação em paralelo desses dois
resistores, ligada a uma bateria. Se a corrente que passa pelo
resistor R1 for igual a 0,30 A, qual será o valor da corrente por R2?
Finalmente, ligando apenas o aparelho cuja potência desejava
conhecer, observou que o disco levava aproximadamente 30s para
134. (Unesp 1997) A figura a seguir representa uma associação de três
23
dar uma volta completa.
140. (Unesp 1999) Dois resistores, R1 = 2 Ω e R2 = 4 Ω, e uma bateria
de f.e.m. ε são ligados como mostra a figura.
a) Qual a potência do aparelho?
b) O tempo gasto pelo disco e a potência absorvida são grandezas
diretamente proporcionais ou inversamente proporcionais? Justifique
sua resposta.
137. (Unesp 1998) Três resistores, de 10, 20 e 40 ohms, e um gerador
de força eletromotriz ε e resistência interna desprezível estão
ligados como mostra a figura.
Se as potências dissipadas em R1 e R2 são, respectivamente, P1 e
P2, então
a) P1 = 4 P2
b) P1 = 2 P2.
c) P1 = P2.
d) P1 = P2 .
2
e) P1 = P2 .
4
141. (Unesp 1999) Dois resistores, um de 40 Ω e outro de resistência R
desconhecida, estão ligados em série com uma bateria de 12 V e
resistência desprezível, como mostra a figura.
Supondo que o resistor de 20 ohms está sendo atravessado por
uma corrente de 0,5A, determine:
a) A diferença de potencial entre os extremos dos resistores em
paralelo.
b) O valor da força eletromotriz ε
138. (Unesp 1998) As figuras mostram o ponto de conexão de três
condutores, percorridos pelas correntes elétricas i1, i2 e i3.
Sabendo que a corrente no circuito é de 0,20 A, determine
a) a diferença de potencial em R.
b) o valor da resistência R.
142. (Unesp 1999) Três resistores idênticos, cada um com resistência
R, e uma pilha de 1,5 V e resistência interna desprezível são
ligados como mostra a figura.
As duas figuras, no entanto, estão ERRADAS no ponto no que se
refere aos sentidos indicados para as correntes. Assinale a
alternativa que sustenta esta conclusão.
a) Princípio de conservação da carga elétrica.
b) Força entre cargas elétricas, dada pela Lei de Coulomb.
c) Relação entre corrente e tensão aplicada, dada pela Lei de Ohm.
d) Relação entre corrente elétrica e campo magnético, dada pela Lei
de Ampere.
e) Indução eletromagnética, dada pela Lei de Faraday.
a) Determine a diferença de potencial entre A e B.
b) Supondo R = 100 Ω, determine a intensidade da corrente elétrica
que passa pela pilha.
139. (Unesp 1998) Se quatro lâmpadas idênticas, L1, L2, L3 e L4, forem
ligadas, como mostra a figura, a uma bateria com força
eletromotriz suficiente para que fiquem acesas, verificar-se-á que
143. (Unesp 2000) Um resistor de resistência R, ligado em série com
um gerador de f.e.m. ε e resistência interna desprezível, está
imerso em 0,80kg de água, contida num recipiente termicamente
isolado. Quando a chave, mostrada na figura, é fechada, a
temperatura da água sobe uniformemente à razão de 2,0°C por
minuto.
a) todas as lâmpadas brilharão com a mesma intensidade.
b) L1 brilhará com intensidade maior e L4 com intensidade menor
que qualquer uma das outras.
c) L1 e L4 brilharão igualmente, mas cada uma delas brilhará com
intensidade menor que qualquer uma das outras duas.
d) L2 e L3 brilharão igualmente, mas cada uma delas brilhará com
intensidade maior que qualquer uma das outras duas.
e) L2 e L3 brilharão igualmente, mas cada uma delas brilhará com
intensidade menor que qualquer umas das outras duas.
a) Considerando o calor específico da água igual a 4,2×103J/kg°C e
desprezando a capacidade térmica do recipiente e do resistor,
determine a potência elétrica P dissipada no resistor.
24
c) vai ser percorrido por uma corrente elétrica formada de portadores
de cargas positiva e negativa no sentido de n para p.
d) vai ser percorrido por uma corrente elétrica formada de
portadores de cargas positiva e negativa no sentido de p para n.
e) não será percorrido por nenhuma corrente elétrica em qualquer
sentido.
b) Sabendo que ε = 28 volts, determine a corrente I no circuito e a
resistência R do resistor.
144. (Unesp 2000) Dois resistores, um com resistência R e outro com
resistência 2R, e uma pilha de 1,5 volts e resistência interna
desprezível são montados como mostra a figura.
147. (Unesp 2001) A figura representa esquematicamente o circuito
interno de um chuveiro elétrico cujos valores nominais são: 220V;
4400W/6050W. Os terminais A e C são ligados à tensão da rede e
a chave K, quando ligada, coloca o trecho AB em curto.
Pede-se
a) o valor de R, supondo que a corrente que passa pela pilha é igual
a 0,1A.
Pode-se afirmar que as resistências elétricas dos trechos AC e BC
desse fio são, em ohms, respectivamente de
a) 19 e 15.
b) 13 e 11.
c) 11 e 8,0.
d) 8,0 e 5,0.
e) 3,0 e 2,0.
b) a diferença de potencial VAB entre A e B.
145. (Unesp 2000) Dois resistores, um de 10Ω e outro de 20Ω, estão
ligados a uma bateria de f.e.m. ε e resistência interna desprezível,
como mostra a figura.
148. (Unesp 2001) O poraquê ('Electrophorus electricus') é um peixe
provido de células elétricas (eletrócitos) dispostas em série,
enfileiradas em sua cauda. Cada célula tem uma fem=60mV
(0,060V). Num espécime típico, esse conjunto de células é capaz
de gerar tensões de até 480V, com descargas que produzem
correntes elétricas de intensidade máxima de até 1,0A.
a) Faça um esquema representando a associação dessas células
elétricas na cauda do poraquê. Indique, nesse esquema, o número n
de células elétricas que um poraquê pode ter. Justifique a sua
avaliação.
Se a corrente que passa pelo circuito for igual a 0,6A, o valor da
f.e.m. ε, em volts, será igual a
a) 4.
b) 6.
c) 18.
d) 36. e) 50.
b) Qual a potência elétrica máxima que o poraquê é capaz de gerar?
146. (Unesp 2001) A figura representa esquematicamente um diodo,
dispositivo eletrônico formado pela junção de dois cristais
semicondutores, um com excesso de portadores de carga positiva,
denominado p, e outro com excesso de portadores de cargas
negativas, denominado n.
Junto à região de contato desses cristais, representada pela faixa
sombreada, nota-se que, por difusão, parte dos portadores de carga
positiva do cristal p passa para o cristal n e parte dos portadores de
carga negativa passa do cristal n para o cristal p. Liga-se esse diodo
a uma pilha, formando o circuito da figura à direita.
149. (Unesp 2001) No circuito da figura, a fonte é uma bateria de fem
ε=12V. o resistor tem resistência R=1000Ω, V representa um
voltímetro e A um amperímetro.
Determine a leitura desses medidores:
a) em condições ideais, ou seja, supondo que os fios e o
amperímetro não tenham resistência elétrica e a resistência elétrica
do voltímetro seja infinita.
b) em condições reais, em que as resistências elétricas da bateria,
do amperímetro e do voltímetro são r=1,0Ω, Ra=50Ω e Rv=10000Ω,
respectivamente, desprezando apenas a resistência dos fios de
ligação.
(Nos seus cálculos, não é necessário utilizar mais de três algarismos
significativos.)
Pode-se afirmar que, nessas condições, o diodo
a) vai ser percorrido por uma corrente elétrica formada
portadores de carga negativa, no sentido de ,p para n, e
portadores de carga positiva, no sentido de n para p.
b) vai ser percorrido por uma corrente elétrica formada
portadores de carga negativa, no sentido de n para p, e
portadores de carga positiva, no sentido de p para n.
de
de
de
de
150. (Unesp 2002)
25
Três resistores idênticos, cada um deles com
resistência R, duas pilhas P1 e P2 e uma lâmpada L estão
dispostos como mostra a figura. Dependendo de como estão as
chaves C1 e C2, a lâmpada L pode brilhar com maior ou menor
intensidade ou, mesmo, ficar apagada, como é a situação
mostrada na figura a seguir.
Sabendo que em nenhum caso a lâmpada se queimará, podemos
afirmar que brilhará com maior intensidade quando as chaves
estiverem na configuração mostrada na alternativa
uma associação de resistores. A corrente que atravessa a caixa
em função da tensão aplicada nos terminais A e B é dada pela
tabela.
A caixa poderia conter
155. (Unesp 2003) As instalações elétricas em nossas casas são
projetadas de forma que os aparelhos sejam sempre conectados
em paralelo. Dessa maneira, cada aparelho opera de forma
independente.
A figura mostra três resistores conectados em paralelo.
151. (Unesp 2002) As companhias de eletricidade geralmente usam
medidores calibrados em quilowatt-hora (kWh). Um kWh
representa o trabalho realizado por uma máquina desenvolvendo
potência igual a 1 kW durante 1 hora. Numa conta mensal de
energia elétrica de uma residência com 4 moradores, leem-se,
entre outros, os seguintes valores:
CONSUMO (kWh) - 300
TOTAL A PAGAR (R$) - 75,00
Desprezando-se as resistências dos fios de ligação, o valor da
corrente em cada resistor é
a) I1 = 3 A, I2 = 6 A e I3 = 9 A.
b) I1 = 6 A, I2 = 3 A e I3 = 2 A.
c) I1 = 6 A, I2 = 6 A e I3 = 6 A.
d) I1 = 9 A, I2 = 6 A e I3 = 3 A.
e) I1 = 15 A, I2 = 12 A e I3 = 9 A.
Cada um dos 4 moradores toma um banho diário, um de cada vez,
num chuveiro elétrico de 3 kW. Se cada banho tem duração de 5
minutos, o custo ao final de um mês (30 dias) da energia consumida
pelo chuveiro é de
a) R$ 4,50.
b) R$ 7,50.
c) R$ 15,00.
d) R$ 22,50.
e) R$ 45,00.
156. (Unesp 2003) Considere um ferro elétrico que tem uma resistência
elétrica de 22Ω e fica ligado duas horas por dia a uma voltagem de
110 V.
a) Qual o valor da corrente elétrica que passa por este ferro elétrico?
152. (Unesp 2002) Dentre as medidas de emergência para contenção
do consumo de energia elétrica, o governo cogitou reduzir de 5% o
valor atual da tensão da rede. Considerando que, para uma
alteração dessa ordem, a resistência de uma lâmpada de filamento
pode ser considerada constante, determine a porcentagem de
redução que esta providência traria
b) Qual o consumo de energia elétrica (em kWh) deste ferro ao
longo de 30 dias?
157. (Unesp 2004) A figura representa uma associação de três
resistores, todos de mesma resistência R.
a) no valor da corrente que passa pela lâmpada e
b) no valor da potência dissipada pela lâmpada.
153. (Unesp 2003) Uma lâmpada incandescente (de filamento)
apresenta em seu rótulo as seguintes especificações: 60W e 120
V.
Determine
Se aplicarmos uma tensão de 6 volts entre os pontos A e C, a
tensão a que ficará submetido o resistor ligado entre B e C será
igual a
a) 1 volt.
b) 2 volts.
c) 3 volts.
d) 4 volts.
e) 5 volts.
a) a corrente elétrica I que deverá circular pela lâmpada, se ela for
conectada a uma fonte de 120 V.
b) a resistência elétrica R apresentada pela lâmpada, supondo que
ela esteja funcionando de acordo com as especificações.
158. (Unesp 2004) Dois resistores, um de resistência 5,0 Ω e outro de
resistência R, estão ligados a uma bateria de 6,0 V e resistência
154. (Unesp 2003) Dentro de uma caixa com terminais A e B, existe
26
Assim, para ligar o aparelho, ele foi obrigado a construir e utilizar o
circuito constituído de dois resistores, com resistências X e R,
como apresentado na figura.
interna desprezível, como mostra a figura.
Sabendo que a potência total dissipada no circuito é 12W, determine
a) a corrente i que passa pela bateria.
b) o valor da resistência R.
Considere que a corrente que passa pelo aparelho seja muito
pequena e possa ser descartada na solução do problema. Se a
tensão especificada no aparelho é a décima parte da tensão da
rede, então a resistência X deve ser
a) 6 R. b) 8 R. c) 9 R. d) 11 R. e) 12 R.
159. (Unesp 2004) Dois resistores, um de resistência 6,0 Ω e outro de
resistência R, estão ligados a uma bateria de 12 V e resistência
interna desprezível, como mostra a figura.
163. (Unesp 2006) Os elétrons de um feixe de um tubo de TV são
emitidos por um filamento de tungstênio dentro de um
compartimento com baixíssima pressão. Esses elétrons, com
carga e = 1,6×10-19C, são acelerados por um campo elétrico
existente entre uma grade plana e uma placa, separadas por uma
distância L = 12,0 cm e polarizadas com uma diferença de
potencial U = 15 kV. Passam então por um orifício da placa e
atingem a tela do tubo. A figura ilustra este dispositivo.
Sabendo que a potência total dissipada no circuito é 6,0 W,
determine
a) a corrente i que percorre o circuito.
b) o valor da resistência R.
160. (Unesp 2005) Um circuito com 3 resistores iguais é submetido a
uma diferença de potencial V entre os pontos A e C, conforme
mostra a figura.
Considerando que a velocidade inicial dos elétrons é nula, calcule
a) o campo elétrico entre a grade e a placa, considerando que ele
seja uniforme.
b) a energia cinética de cada elétron, em joules, quando passa pelo
orifício.
164. (Unesp 2006) Um estudante utiliza-se das medidas de um
voltímetro V e de um amperímetro A para calcular a resistência
elétrica de um resistor e a potência dissipada nele. As medidas de
corrente e voltagem foram realizadas utilizando o circuito da figura.
A diferença de potencial que se estabelece entre os pontos A e B é
b) V
c) V
d) 2 V e) 3 V
a) V
4
3
2
3
2
161. (Unesp 2005) Uma luminária, com vários bocais para conexão de
lâmpadas, possui um fusível de 5 A para proteção da rede elétrica
alimentada com uma tensão de 110 V, como ilustrado na figura.
O amperímetro indicou 3 mA e o voltímetro 10 V. Cuidadoso, ele
lembrou-se de que o voltímetro não é ideal e que é preciso
considerar o valor da resistência interna do medidor para se calcular
o valor da resistência R. Se a especificação para a resistência
interna do aparelho é 10 kΩ, calcule
a) o valor da resistência R obtida pelo estudante.
b) a potência dissipada no resistor.
Calcule
a) a potência máxima que pode ser dissipada na luminária.
b) o número máximo de lâmpadas de 150 W que podem ser
conectadas na luminária.
165. (Unesp 2007) Um indivíduo deseja fazer com que o aquecedor
elétrico central de sua residência aqueça a água do reservatório no
menor tempo possível. O aquecedor possui um resistor com
resistência R. Contudo, ele possui mais dois resistores exatamente
iguais ao instalado no aquecedor e que podem ser utilizados para
162. (Unesp 2006)
Um estudante adquiriu um aparelho cuja
especificação para o potencial de funcionamento é pouco usual.
27
esse fim. Para que consiga seu objetivo, tomando todas as
precauções para evitar acidentes, e considerando que as
resistências não variem com a temperatura, ele deve utilizar o
circuito
Uma carga de 1,6 × 10-19 C é levada do ponto M ao ponto N. O
trabalho realizado para deslocar essa carga foi de
a) 3,2 × 10-20 J.
b) 16,0 × 10-19 J.
c) 8,0 × 10-19 J.
d) 4,0 × 10-19 J.
e) 3,2 × 10-18J.
166. (Unesp 2007)
Células fotovoltaicas foram idealizadas e
desenvolvidas para coletar a energia solar, uma forma de energia
abundante, e convertê-la em energia elétrica. Estes dispositivos
são confeccionados com materiais semicondutores que, quando
iluminados, dão origem a uma corrente elétrica que passa a
alimentar um circuito elétrico. Considere uma célula de 100 cm2
que, ao ser iluminada, possa converter 12% da energia solar
incidente em energia elétrica. Quando um resistor é acoplado à
célula, verifica-se que a tensão entre os terminais do resistor é 1,6
V. Considerando que, num dia ensolarado, a célula recebe uma
potência de 1 kW por metro quadrado, calcule a corrente que
passa pelo resistor.
170. (Unesp 2008) A resistência elétrica de certos metais varia com a
temperatura e esse fenômeno muitas vezes é utilizado em
termometros. Considere um resistor de platina alimentado por uma
tensão constante. Quando o resistor e colocado em um meio a 0
°C, a corrente que passa por ele e 0,8 mA. Quando o resistor e
colocado em um outro meio cuja temperatura deseja-se conhecer,
a corrente registrada e 0,5 mA. A relação entre a resistência
elétrica da platina e a temperatura e especificada através da
relação R = β(1 + αT), onde α = 4 × 10-3 °C-1. Calcule a
temperatura desse meio.
167. (Unesp 2007) Como consequência do rápido desenvolvimento da
tecnologia eletrônica, hoje é possível realizar experimentos nas
diversas áreas da ciência utilizando amostras com dimensões da
ordem de nm (1 nm = 10-9 m). Novas perspectivas foram
introduzidas e vêm sendo exploradas, como as investigações
sobre propriedades elétricas de macromoléculas e cadeias
poliméricas, como as proteínas. Diante dessa possibilidade, um
pesquisador verificou com sucesso a sua hipótese de que uma
determinada proteína, esticada, satisfazia à lei de Ohm. Depois de
medidas sistemáticas da resistência elétrica, ele concluiu que o
seu valor é R. Prosseguindo na investigação, partiu essa cadeia
em dois pedaços, ligando-os em paralelo, e a medida da
resistência efetiva foi de 3R/16. Considerando que o pedaço de
menor comprimento tenha resistência R1 e o de comprimento
maior, resistência R2, calcule esses valores expressos em termos
de R.
171. (Unesp 2010) Um estudante de física construiu um aquecedor
elétrico utilizando um resistor. Quando ligado a uma tomada cuja
tensão era de 110 V, o aquecedor era capaz de fazer com que 1
litro de água, inicialmente a uma temperatura de 20 ºC, atingisse
seu ponto de ebulição em 1 minuto. Considere que 80% da energia
elétrica era dissipada na forma de calor pelo resistor equivalente
do aquecedor, que o calor específico da água é 1 cal/(g — ºC), que
a densidade da água vale 1 g/cm3 e que 1 caloria é igual a 4
joules. Determine o valor da resistência elétrica, em ohms, do
resistor utilizado.
172. (Unesp 2011) Três resistores, de resistências elétricas R1, R2 e R3,
um gerador G e uma lâmpada L são interligados, podendo formar
diversos circuitos elétricos.
Num primeiro experimento, foi aplicada uma tensão variável V aos
terminais de cada resistor e foi medida a corrente i que o percorria,
em função da tensão aplicada. Os resultados das medições estão
apresentados no gráfico, para os três resistores.
168. (Unesp 2008) Um circuito contendo quatro resistores é alimentado
por uma fonte de tensão, conforme figura.
Considere agora os circuitos elétricos das alternativas a seguir.
Em nenhum deles a lâmpada L queimou. A alternativa que
representa a situação em que a lâmpada acende com maior brilho é
Calcule o valor da resistência R, sabendo-se que o potencial
eletrostático em A é igual ao potencial em B.
169. (Unesp 2008) A figura é a intersecção de um plano com o centro
C de um condutor esférico e com três superfícies equipotenciais ao
redor desse condutor.
a)
28
d) conflitantes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga
elétrica é de 2,0 s.
e) conflitantes, e que não é possível avaliar o intervalo de tempo
médio de uma descarga elétrica.
b)
176. (Unifesp 2002) Dispondo de um voltímetro em condições ideais,
um estudante mede a diferença de potencial nos terminais de uma
pilha em aberto, ou seja, fora de um circuito elétrico, e obtém 1,5
volt. Em seguida, insere essa pilha num circuito elétrico e refaz
essa medida, obtendo 1,2 volt. Essa diferença na medida da
diferença de potencial nos terminais da pilha se deve à energia
dissipada no
a) interior da pilha, equivalente a 20% da energia total que essa
pilha poderia fornecer.
b) circuito externo, equivalente a 20% da energia total que essa pilha
poderia fornecer.
c) interior da pilha, equivalente a 30% da energia total que essa pilha
poderia fornecer.
d) circuito externo, equivalente a 30% da energia total que essa pilha
poderia fornecer.
e) interior da pilha e no circuito externo, equivalente a 12% da
energia total que essa pilha poderia fornecer.
c)
d)
e)
173. (Unesp 2009)
Os valores nominais de uma lâmpada
incandescente, usada em uma lanterna, são: 6,0 V; 20 mA. Isso
significa que a resistência elétrica do seu filamento é de
a) 150 Ω , sempre, com a lâmpada acesa ou apagada.
b) 300 Ω , sempre, com a lâmpada acesa ou apagada.
c) 300 Ω , com a lâmpada acesa e tem um valor bem maior quando
apagada.
d) 300 Ω ,com a lâmpada acesa e tem um valor bem menor quando
apagada.
e) 600 Ω , com a lâmpada acesa e tem um valor bem maior quando
apagada.
177. (Unifesp 2002) O consumo de uma casa deve ser reduzido de
90kWh por mês para atingir a meta de racionamento estabelecida
pela concessionária de energia elétrica. Entre os cortes que os
moradores dessa casa pensam efetuar, está o desligamento do
rádio-relógio, com a justificativa de que ele funciona
ininterruptamente 24 horas por dia. Sabendo que a potência de um
rádio-relógio é de 4 watts, em média, do total a ser economizado
essa medida corresponde, aproximadamente, a
a) 0,9%. b) 3%. c) 9%. d) 30%. e) 90%.
178. (Unifesp 2003) Um rapaz montou um pequeno circuito utilizando
quatro lâmpadas idênticas, de dados nominais 5W-12V, duas
baterias de 12V e pedaços de fios sem capa ou verniz. As
resistências internas das baterias e dos fios de ligação são
desprezíveis. Num descuido, com o circuito ligado e as quatro
lâmpadas acesas, o rapaz derrubou um pedaço de fio condutor
sobre o circuito entre as lâmpadas indicadas com os números 3 e
4 e o fio de ligação das baterias, conforme mostra a figura.
174. (Unesp 2009) As constantes físicas da madeira são muito
variáveis e dependem de inúmeros fatores. No caso da rigidez
dielétrica (E) e da resistividade elétrica ( ρ ) , são valores aceitáveis
E = 5,0 ⋅ 105 V / m e ρ = 5,0.10 4.Ω.m , respectivamente, para
madeiras com cerca de 20% de umidade.
Considere um palito de madeira de 6,0 cm de comprimento e uma
tora de madeira aproximadamente cilíndrica, de 4,0 m de
comprimento e área média de seção normal S = 0,20 m2 .
Calcule a diferença de potencial mínima necessária para que esse
palito se torne condutor e a resistência elétrica dessa tora de
madeira, quando percorrida por uma corrente ao longo do seu
comprimento.
UNIFESP
O que o rapaz observou, a partir desse momento, foi
a) as quatro lâmpadas se apagarem devido ao curto-circuito
provocado pelo fio.
b) as lâmpadas 3 e 4 se apagarem, sem qualquer alteração no brilho
das lâmpadas 1 e 2.
c) as lâmpadas 3 e 4 se apagarem e as lâmpadas 1 e 2 brilharem
mais intensamente.
d) as quatro lâmpadas permanecerem acesas e as lâmpadas 3 e 4
brilharem mais intensamente.
e) as quatro lâmpadas permanecerem acesas, sem qualquer
alteração em seus brilhos.
175. (Unifesp 2002) Num livro de eletricidade você encontra três
informações: a primeira afirma que isolantes são corpos que não
permitem a passagem da corrente elétrica; a segunda afirma que o
ar é isolante e a terceira afirma que, em média, um raio se constitui
de uma descarga elétrica correspondente a uma corrente de 10000
amperes que atravessa o ar e desloca, da nuvem à Terra, cerca de
20 coulombs. Pode-se concluir que essas três informações são
a) coerentes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga
elétrica é de 0,002 .
b) coerentes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga
elétrica é de 2,0 s.
c) conflitantes, e que o intervalo de tempo médio de uma descarga
elétrica é de 0,002 s.
179. (Unifesp 2003) Um resistor para chuveiro elétrico apresenta as
seguintes especificações:
29
d) a lâmpada incandescente produz a mesma luminosidade que a
lâmpada fluorescente, dissipando menos potência.
e) a lâmpada fluorescente produz a mesma luminosidade que a
lâmpada incandescente, dissipando menos potência.
Tensão elétrica: 220 V.
Resistência elétrica (posição I): 20,0 Ω.
Resistência elétrica (posição II): 11,0 Ω.
Potência máxima (posição II): 4 400 W.
184. (Unifesp 2006) Na figura, as linhas tracejadas representam
superfícies equipotenciais de um campo elétrico; as linhas cheias I,
II, III, IV e V representam cinco possíveis trajetórias de uma
partícula de carga q, positiva, realizadas entre dois pontos dessas
superfícies, por um agente externo que realiza trabalho mínimo.
Uma pessoa gasta 20 minutos para tomar seu banho, com o
chuveiro na posição II, e com a água saindo do chuveiro à
temperatura de 40°C.
Considere que a água chega ao chuveiro à temperatura de 25°C e
que toda a energia dissipada pelo resistor seja transferida para a
água. Para o mesmo tempo de banho e a mesma variação de
temperatura da água, determine a economia que essa pessoa faria,
se utilizasse o chuveiro na posição I,
a) no consumo de energia elétrica, em kWh, em um mês (30 dias);
A trajetória em que esse trabalho é maior, em módulo, é:
a) I.
b) II.
c) III.
d) IV.
e) V.
b) no consumo de água por banho, em litros, considerando que na
posição I gastaria 48 litros de água.
Dados:
- calor específico da água: 4 000 J/kg°C.
- densidade da água: 1 kg/L.
185. (Unifesp 2006) Atualmente, a maioria dos aparelhos eletrônicos,
mesmo quando desligados, mantêm-se em "standby", palavra
inglesa que nesse caso significa "pronto para usar". Manter o
equipamento nesse modo de operação reduz o tempo necessário
para que volte a operar e evita o desgaste provocado nos circuitos
internos devido a picos de tensão que aparecem no instante em
que é ligado. Em outras palavras, um aparelho nessa condição
está sempre parcialmente ligado e, por isso, consome energia.
Suponha que uma televisão mantida em "standby" dissipe uma
potência de 12 watts e que o custo do quilowatt-hora é R$0,50. Se
ela for mantida em "standby" durante um ano (adote 1 ano = 8 800
horas), o seu consumo de energia será, aproximadamente, de
a) R$ 1,00.
b) R$ 10,00.
c) R$ 25,00.
d) R$ 50,00.
e) R$ 200,00.
180. (Unifesp 2004) Por falta de tomadas extras em seu quarto, um
jovem utiliza um benjamin (multiplicador de tomadas) com o qual,
ao invés de um aparelho, ele poderá conectar à rede elétrica três
aparelhos simultaneamente. Ao se conectar o primeiro aparelho,
com resistência elétrica R, sabe-se que a corrente na rede é I. Ao
se conectarem os outros dois aparelhos, que possuem resistências
R/2 e R/4, respectivamente, e considerando constante a tensão da
rede elétrica, a corrente total passará a ser
a) 17 I /12.
b) 3 I. c) 7 I.
d) 9 I. e) 11 I.
186. (Unifesp 2007) Uma das grandezas que representa o fluxo de
elétrons que atravessa um condutor é a intensidade da corrente
elétrica, representada pela letra i. Trata-se de uma grandeza
a) vetorial, porque a ela sempre se associa um módulo, uma direção
e um sentido.
b) escalar, porque é definida pela razão entre grandezas escalares:
carga elétrica e tempo.
c) vetorial, porque a corrente elétrica se origina da ação do vetor
campo elétrico que atua no interior do condutor.
d) escalar, porque o eletromagnetismo só pode ser descrito por
grandezas escalares.
e) vetorial, porque as intensidades das correntes que convergem em
um nó sempre se somam vetorialmente.
181. (Unifesp 2004) A linha de transmissão que leva energia elétrica da
caixa de relógio até uma residência consiste de dois fios de cobre
com 10,0 m de comprimento e secção reta com área 4,0 mm2 cada
um. Considerando que a resistividade elétrica do cobre é ρ =
1,6.10-8 Ω.m,
a) calcule a resistência elétrica r de cada fio desse trecho do circuito.
b) Se a potência fornecida à residência for de 3.300 W a uma tensão
de 110 V, calcule a potência dissipada P nesse trecho do circuito.
182. (Unifesp 2005) Um condutor é percorrido por uma corrente elétrica
de intensidade i = 800 mA. Conhecida a carga elétrica elementar, e
= 1,6 × 10-19C, o número de elétrons que atravessa uma seção
normal desse condutor, por segundo, é
b) 5,0 × 1020
c) 5,0 × 1018
a) 8,0 × 1019
d) 1,6 × 1020
e) 1,6 × 1022
187. (Unifesp 2007) Uma das especificações mais importantes de uma
bateria de automóvel é o 'ampere-hora' (Ah), uma unidade prática
que permite ao consumidor fazer uma avaliação prévia da
durabilidade da bateria. Em condições ideais, uma bateria de 50
Ah funciona durante 1 h quando percorrida por uma corrente
elétrica de intensidade 50 A, ou durante 25 h, se a intensidade da
corrente for 2 A. Na prática, o ampere-hora nominal de uma bateria
só é válido para correntes de baixa intensidade - para correntes de
alta intensidade, o valor efetivo do ampere-hora chega a ser um
quarto do valor nominal. Tendo em vista essas considerações,
pode-se afirmar que o ampere-hora mede a
a) potência útil fornecida pela bateria.
b) potência total consumida pela bateria.
c) força eletromotriz da bateria.
d) energia potencial elétrica fornecida pela bateria.
183. (Unifesp 2005) De acordo com um fabricante, uma lâmpada
fluorescente cujos valores nominais são 11W / 127V equivale a
uma lâmpada incandescente de valores nominais 40W / 127V.
Essa informação significa que
a) ambas dissipam a mesma potência e produzem a mesma
luminosidade.
b) ambas dissipam a mesma potência, mas a luminosidade da
lâmpada fluorescente é maior.
c) ambas dissipam a mesma potência, mas a luminosidade da
lâmpada incandescente é maior.
30
e) quantidade de carga elétrica fornecida pela bateria.
d) RC > RA > RB.
188. (Unifesp 2007) Uma das mais promissoras novidades tecnológicas
atuais em iluminação é um diodo emissor de luz (LED) de alto
brilho, comercialmente conhecido como 'luxeon'. Apesar de ter
uma área de emissão de luz de 1 mm2 e consumir uma potência de
apenas 1,0 W, aproximadamente, um desses diodos produz uma
iluminação equivalente à de uma lâmpada incandescente comum
de 25 W. Para que esse LED opere dentro de suas especificações,
o circuito da figura é um dos sugeridos pelo fabricante: a bateria
tem fem E = 6,0 V (resistência interna desprezível) e a intensidade
da corrente elétrica deve ser de 330 mA.
191. (Unifesp 2008) Um consumidor troca a sua televisão de 29
polegadas e 70 W de potência por uma de plasma de 42
polegadas e 220 W de potência. Se em sua casa se assiste
televisão durante 6,0 horas por dia, em média, pode-se afirmar que
o aumento de consumo mensal de energia elétrica que essa troca
vai acarretar é, aproximadamente, de
a) 13 kWh.
b) 27 kWh.
c) 40 kWh.
d) 70 kWh.
e) 220 kWh.
192. (Unifesp 2008) A montagem experimental representada na figura
se destina ao estudo de um circuito elétrico simples.
Nessas condições, pode-se concluir que a resistência do resistor R
deve ser, em ohms, aproximadamente de:
a) 2,0. b) 4,5. c) 9,0. d) 12. e) 20.
a) Usando símbolos convencionais para cada componente,
represente esquematicamente esse circuito.
b) Sabendo que R1 = 100 Ω e R2 = 200 Ω e que no suporte de pilhas
são colocadas duas pilhas em série, de força eletromotriz 1,5 V
cada, determine as leituras no amperímetro e no voltímetro quando
a chave é fechada. (Admita que as resistências internas das pilhas,
dos fios de ligação e dos medidores não interferem nessas leituras.)
189. (Unifesp 2007) A foto mostra uma lanterna sem pilhas,
recentemente lançada no mercado. Ela funciona transformando em
energia elétrica a energia cinética que lhe é fornecida pelo usuário
- para isso ele deve agitá-la fortemente na direção do seu
comprimento. Como o interior dessa lanterna é visível, pode-se ver
como funciona: ao agitá-la, o usuário faz um ímã cilíndrico
atravessar uma bobina para frente e para trás. O movimento do
ímã através da bobina faz aparecer nela uma corrente induzida
que percorre e acende a lâmpada.
193. (Unifesp 2009) O circuito representado na figura foi projetado para
medir a resistência elétrica RH do corpo de um homem. Para tanto,
em pé e descalço sobre uma placa de resistência elétrica RP = 1,0
MΩ, o homem segura com uma das mãos a ponta de um fio,
fechando o circuito.
O princípio físico em que se baseia essa lanterna e a corrente
induzida na bobina são, respectivamente:
a) indução eletromagnética; corrente alternada.
b) indução eletromagnética; corrente contínua.
c) lei de Coulomb; corrente contínua.
d) lei de Coulomb; corrente alternada.
e) lei de Ampere; correntes alternada ou contínua podem ser
induzidas.
O circuito é alimentado por uma bateria ideal de 30 V, ligada a um
resistor auxiliar RA = 1,0 MΩ, em paralelo com um voltímetro ideal.
A resistência elétrica dos demais componentes do circuito é
desprezível. Fechado o circuito, o voltímetro passa a marcar queda
de potencial de 10 V. Pode-se concluir que a resistência elétrica RH
do homem, em MΩ, é
a) 1,0. b) 2,4. c) 3,0. d) 6,5. e) 12,0.
190. (Unifesp 2008) Você constrói três resistências elétricas, RA, RB e
RC, com fios de mesmo comprimento e com as seguintes
características:
194. (Unifesp 2009) Em um enfeite de Natal alimentado com tensão de
110 V, há 5 lâmpadas idênticas ligadas em paralelo, todas acesas,
e os fios de ligação apresentam resistência elétrica de 1,0 Ω. O
circuito elétrico correspondente a esta situação está
esquematizado na figura, na qual as lâmpadas estão
representadas pela sua resistência equivalente Re.
I. O fio de RA tem resistividade 1,0 . 10-6 Ω . m e diâmetro de 0,50
mm.
II. O fio de RB tem resistividade 1,2 . 10-6 Ω . m e diâmetro de 0,50
mm.
III. O fio de RC tem resistividade 1,5 . 10-6 Ω . m e diâmetro de 0,40
mm.
Pode-se afirmar que:
a) RA > RB > RC. b) RB > RA > RC.
e) RC > RB > RA.
c) RB > RC > RA.
31
Considerando que o amperímetro ideal registra uma corrente de 2,2
A, calcule:
a) O valor da resistência elétrica de cada lâmpada.
b) A energia dissipada em 30 dias pelos fios de ligação, em Wh, se
as lâmpadas ficarem acesas por 5 horas diárias.
encontram acesas e as chaves abertas. O circuito está ligado a um
gerador que fornece uma tensão U entre os pontos X e Y.
195. (Unifesp 2011) Os circuitos elétricos A e B esquematizados,
utilizam quatro lâmpadas incandescentes L idênticas, com
especificações comerciais de 100 W e de 110 V, e uma fonte de
tensão elétrica de 220 V. Os fios condutores, que participam dos
dois circuitos elétricos, podem ser considerados ideais, isto é, têm
suas resistências ôhmicas desprezíveis.
Supondo que os fios de ligação e as chaves interruptoras, quando
fechadas, apresentam resistências elétricas desprezíveis, assinale a
alternativa verdadeira.
a) Se a chave 1 for fechada, só as lâmpadas B e C permanecerão
acesas.
b) Se as chaves 1 e 2 forem fechadas, só a lâmpada B permanecerá
acesa.
c) Se as chaves 1 e 2 forem fechadas, a lâmpada B queimará.
d) Se a chave 2 for fechada, nenhuma lâmpada permanecerá acesa.
e) Se a chave 2 for fechada, as lâmpadas A e B brilharão com maior
intensidade.
199. (Ufscar 2002) O circuito mostra três resistores de mesma
resistência R=9Ω, ligados a um gerador de f.e.m. E e resistência
interna r=1Ω, além de dois amperímetros ideais, A1 e A2. A
corrente elétrica que passa pelo ponto X é de 3 amperes e a d.d.p.
nos terminais do gerador é de 9 volts. Os fios de ligação
apresentam resistência elétrica desprezível.
a) Qual o valor da resistência ôhmica de cada lâmpada e a
resistência ôhmica equivalente de cada circuito elétrico?
b) Calcule a potência dissipada por uma lâmpada em cada circuito
elétrico, A e B, para indicar o circuito no qual as lâmpadas
apresentarão maior iluminação.
UFSCAR
196. (Ufscar 2001) No circuito da figura, a fonte tem fem ε constante e
resistência interna desprezível.
Calcule:
a) o valor da f.e.m. E do gerador e a potência total dissipada pelo
circuito, incluindo a potência dissipada pela resistência interna do
gerador e
b) os valores das correntes elétricas que atravessam os
amperímetros A1 e A2.
Os resistores têm resistência R, iguais, Sabe-se que, quando a
chave C está aberta, a intensidade da corrente elétrica que percorre
o circuito é i e a potência nele dissipada é P. Pode-se afirmar que,
fechando a chave, os valores da intensidade da corrente e da
potência dissipada serão, respectivamente,
b) i e P .
c) i e P.
a) i e P .
2 4
2 2
d) 2i e 2P.
e) 2i e 4P.
200. (Ufscar 2000) Por recomendação de um eletricista, o proprietário
substituiu a instalação elétrica de sua casa, e o chuveiro, que
estava ligado em 110V, foi trocado por outro chuveiro de mesma
potência, ligado em 220V. A vantagem dessa substituição está
a) no maior aquecimento da água que esse outro chuveiro vai
proporcionar.
b) no menor consumo de eletricidade desse outro chuveiro.
c) na dispensa do uso de disjuntor para o circuito desse outro
chuveiro.
d) no barateamento da fiação do circuito desse outro chuveiro, que
pode ser mais fina,
e) no menor volume de água de que esse outro chuveiro vai
necessitar.
197. (Ufscar 2001) Uma lanterna utiliza uma lâmpada miniatura e uma
pilha pequena, tipo AA, cuja fem nominal é ε=1,5V. Sabe-se que
essa lâmpada acende exatamente de acordo com suas
especificações: 1,2V; 3,6W.
a) Desenhe o esquema do circuito dessa lanterna. Determine a
resistência interna da pilha.
b) Suponha que você quer utilizar essa pilha para acender duas
lâmpadas iguais à da lanterna. Desenhe o esquema de um circuito
capaz de acendê-las. Elas acenderiam de acordo com suas
especificações? Justifique. Admita que as resistências dos
filamentos dessas lâmpadas sejam constantes.
201. (Ufscar 2000) A bateria de um automóvel tem força eletromotriz
constante de 6,0V. O proprietário desse automóvel adquiriu uma
lâmpada para o farol de ré com as seguintes especificações:
12V/24W. A partir dessas informações, responda:
198. (Ufscar 2002) No esquema, A, B e C são três lâmpadas idênticas
e 1 e 2 são chaves interruptoras. Inicialmente, as três lâmpadas se
32
a) admitindo constante a resistência do filamento dessa lâmpada,
qual a potência fornecida por essa lâmpada se ela for instalada
nesse automóvel?
b) seria possível instalar essa lâmpada nesse automóvel,
funcionando de acordo com suas especificações, utilizando um
transformador que aumentasse a tensão de 6,0V para 12V?
Justifique.
202. (Ufscar 2003) Na associação da figura, L1, L2 e L3 são lâmpadas
idênticas de valores nominais 5,0 W; 12 V. A fonte de tensão
contínua tem valores nominais 20 W; 12 V.
Com os dados obtidos, um novo gráfico foi construído com a mesma
variação temporal. Neste gráfico, os valores representados pelo eixo
vertical correspondiam aos resultados dos produtos de cada valor de
corrente e tensão, lidos simultaneamente nos aparelhos do
experimento.
a) Uma vez que a variação de temperatura foi irrelevante, pôde-se
constatar que, para os intervalos considerados no experimento, o fio
teve um comportamento ôhmico. Justifique esta conclusão e
determine o valor da resistência elétrica, em Ω, do fio estudado.
b) No terceiro gráfico, qual é a grandeza física que está
representada no eixo vertical? Para o intervalo de tempo do
experimento, qual o significado físico que se deve atribuir à área
abaixo da curva obtida?
Ao ligar a chave C, observa-se que
a) todas as lâmpadas brilham com a mesma intensidade.
b) L2 e L3 têm o mesmo brilho, menos intenso do que o brilho de L1.
c) L2 e L3 têm o mesmo brilho, mais intenso do que o brilho de L1.
d) L1, L2 e L3 têm brilhos de intensidades decrescentes, nessa
ordem.
e) L1, L2 e L3 têm brilhos de intensidades crescentes, nessa ordem.
205. (Ufscar 2006) Em um espetáculo de frevo, as sombrinhas
deveriam manter pequenas lâmpadas de 18 Ω acesas enquanto
eram giradas pelos dançarinos. Sobre as hastes metálicas que
sustentam o tecido de cada sombrinha foram soldadas seis dessas
lâmpadas, conforme a figura 1. Nas lâmpadas, para fechar o
circuito, um fio de cobre, soldado, unia uma lâmpada à próxima,
sendo que na sexta e última lâmpada o fio era direcionado a uma
chave e desta a uma pilha de 1,5 V, que finalmente se conectava à
estrutura metálica da sombrinha, obedecendo ao circuito
esquematizado na figura 2.
203. (Ufscar 2005) Com respeito aos geradores de corrente contínua e
suas curvas características U × i, analise as afirmações seguintes:
I. Matematicamente, a curva característica de um gerador é
decrescente e limitada à região contida no primeiro quadrante do
gráfico.
II. Quando o gerador é uma pilha em que a resistência interna varia
com o uso, a partir do momento em que o produto dessa resistência
pela corrente elétrica se iguala à força eletromotriz, a pilha deixa de
alimentar o circuito.
III. Em um gerador real conectado a um circuito elétrico, a diferença
de potencial entre seus terminais é menor que a força eletromotriz.
Está correto o contido em
a) I, apenas.
b) II, apenas.
c) I e II, apenas.
d) II e III, apenas.
e) I, II e III.
Considerando a estrutura metálica um condutor ideal, e isolantes o
tecido e o cabo da sombrinha,
a) qual o tipo de configuração (série/paralelo/mista) que foi utilizada
na montagem? O que ocorrerá com as outras lâmpadas se o
filamento de uma delas se romper?
b) determine a intensidade da corrente elétrica fornecida pela pilha
ao conjunto de lâmpadas, para que o circuito funcione como
desejado.
204. (Ufscar 2005) O laboratório de controle de qualidade em uma
fábrica para aquecedores de água foi incumbido de analisar o
comportamento resistivo de um novo material. Este material, já em
forma de fio com secção transversal constante, foi conectado, por
meio de fios de resistência desprezível, a um gerador de tensão
contínua e a um amperímetro com resistência interna muito
pequena, conforme o esquema na figura 1.
Fazendo variar gradativa e uniformemente a diferença de potencial
aplicada aos terminais do fio resistivo, foram anotados
simultaneamente os valores da tensão elétrica e da correspondente
corrente elétrica gerada no fio. Os resultados desse monitoramento
permitiram a construção dos gráficos que seguem na figura 2.
206. (Ufscar 2007) Uma pequena escada de três degraus é feita a
partir do mesmo tubo de alumínio com perfil retangular.
33
onde a voltagem nas residências é 220V. Esta pessoa possui um
chuveiro elétrico, que funcionava normalmente na primeira cidade.
Para que a potência do chuveiro que a pessoa levou na mudança
não se altere, a adaptação a ser efetuada em sua resistência será:
a) quadruplicar a resistência original.
b) reduzir à quarta parte a resistência original.
c) reduzir à metade a resistência original.
d) duplicar a resistência original.
e) não é necessário fazer qualquer alteração.
210. (Ufscar 2004) Numa experiência com dois resistores, R1 e R2,
ligados em série e em paralelo, os valores obtidos para tensão e
corrente estão mostrados nos gráficos.
Os degraus de comprimento L são dispostos nas duas laterais de
forma que a altura entre eles seja L/2. Para evitar escorregamentos,
o apoio dos pés da escada é feito sobre duas sapatas de borracha.
Se para um segmento L de tubo de alumínio, a resistência é R,
considerando desprezível a resistência elétrica nas junções dos
degraus com as laterais, a resistência elétrica que a escada oferece
entre os pontos A e B é dada pela expressão
a) R .
b)
( 5R ) .
e)
(15R ) .
3
d)
8
( 8R ) .
3
c)
(13R ) .
8
8
207. (Ufscar 2007) O gráfico da figura 1 mostra como a resistividade de
determinado material varia, conforme a temperatura de um resistor
é aumentada.
Considere desprezíveis as alterações nas dimensões do fio, dadas
pela variação de temperatura, e responda. Dos gráficos seguintes,
aquele que pode representar a variação da potência elétrica
dissipada por um fio resistivo cilíndrico, feito desse material e
mantido sob uma diferença de potencial constante, é
a) Analisando os gráficos, qual deles corresponde à associação em
série e à associação em paralelo dos resistores? Justifique sua
resposta.
b) O coeficiente angular dos gráficos corresponde à resistência
equivalente das associações em série e em paralelo.
Considerando que o coeficiente angular do gráfico 'a' seja 16,7 e
do gráfico 'b' seja 120, obtenha os valores das resistências de R1
e de R2.
211. (Ufscar 2008) O capacitor é um elemento de circuito muito
utilizado em aparelhos eletrônicos de regimes alternados ou
contínuos. Quando seus dois terminais são ligados a uma fonte,
ele é capaz de armazenar cargas elétricas. Ligando-o a um
elemento passivo como um resistor, por exemplo, ele se
descarrega. O gráfico representa uma aproximação linear da
descarga de um capacitor.
Sabendo que a carga elétrica fundamental tem valor 1,6 × 10-19 C, o
número de portadores de carga que fluíram durante essa descarga
está mais próximo de
a) 1017. b) 1014. c) 1011. d) 108. e) 105.
208. (Ufscar 2007) O gráfico mostra valores dos potenciais elétricos em
um circuito constituído por uma pilha real e duas lâmpadas
idênticas de 0,75 V - 3 mA, conectadas por fios ideais.
212. (Ufscar 2008) Semelhante ao desembaçador de vidros de um
carro, existe no mercado um desembaçador especial para
espelhos de banheiro, frequentemente embaçados pela
condensação do vapor de água que preenche o ambiente após um
banho. A ideia do dispositivo é secar uma área do espelho para
que esse possa ser utilizado mesmo após ter sido usado o
chuveiro.
O valor da resistência interna da pilha, em Ω, e
a) 100. b) 120. c) 150. d) 180. e) 300.
209. (Ufscar 2004) Uma pessoa que morava numa cidade, onde a
voltagem nas residências é 110 V, mudou-se para outra cidade,
34
GABARITO
FUVEST
1. [B]
2. a) zero b) 1,5 A
3. a) 5,0.103 J/kg°C
b) Observe a figura a seguir:
4. [B]
5. [A]
6. a) 5,0 V b) 12 W
7. [C]
8. [D]
9. a) 0,20A b) 15
10. [C]
11. Observe a figura a seguir.
Suponha que a resistência elétrica não sofra alteração significativa
de seu valor com a mudança de temperatura.
a) Atrás do espelho, colado sobre o vidro, encontra-se o circuito
esquematizado, originalmente construído para ser utilizado sob uma
diferença de potencial de 110 V. Determine o que ocorrerá com a
corrente elétrica se o desembaçador for ligado a uma diferença de
potencial de 220 V.
b) Determine o novo valor da potência dissipada, supondo que dois
dos fios resistivos tenham sido rompidos durante a montagem do
espelho e que o desembaçador não danificado dissipe 40 W quando
ligado em 110 V.
213. (Ufscar 2010) As lâmpadas incandescentes foram inventadas há
cerca de 140 anos, apresentando hoje em dia praticamente as
mesmas características físicas dos protótipos iniciais. Esses
importantes dispositivos elétricos da vida moderna constituem-se
de um filamento metálico envolto por uma cápsula de vidro.
Quando o filamento é atravessado por uma corrente elétrica, se
aquece e passa a brilhar. Para evitar o desgaste do filamento
condutor, o interior da cápsula de vidro é preenchido com um gás
inerte, como argônio ou criptônio.
12. [C]
13. [A]
14. a) 1,0 A b) São iguais e valem 0,75 A.
15. [E]
16. [A]
17. Observe a figura a seguir:
18. [B]
19. [D]
20. [B]
21. [A]
22. a) R = 6 Ω
b) P = 1,28 W
23. [D]
24. a) i1 = 2A b) t = 30 s c) Marcando os pontos de (a) e (b) no gráfico, temos:
a) O gráfico apresenta o comportamento da resistividade do
tungstênio em função da temperatura. Considere uma lâmpada
incandescente cujo filamento de tungstênio, em funcionamento,
possui uma seção transversal de 1,6 × 10–2 mm2 e comprimento
de 2 m. Calcule qual a resistência elétrica R do filamento de
tungstênio quando a lâmpada está operando a uma temperatura
de 3 000 oC.
b) Faça uma estimativa da variação volumétrica do filamento de
tungstênio quando a lâmpada é desligada e o filamento atinge a
temperatura ambiente de 20 oC. Explicite se o material sofreu
contração ou dilatação.
d) P = 48 W
25. [A]
26. [C]
27. a) i = 4 A b) i0 = 8 A c) R = 1 Ω
3
28. [D]
29. [D]
30. a) Observe a figura a seguir
Dado: O coeficiente de dilatação volumétrica do tungstênio é 12 ×
10–6 (ºC)–1.
35
Lista de Eletrodinâmica - Fuvest, Unicamp, Unesp, Unifesp e Ufscar.
Prof. Edu
40. a) N = 3 . 109 elétrons livres
b) 4,8 . 1010A e 0,024V
41. [C]
42. [B]
43. [B]
44. a) P(R) = 10000/(10 - 0,1.T)
b) P(A) = 100.(T - 20)
c) 35°C
45. a) 0,55A b) 55C c) 13,75 s
46. [B]
47. a) 4
b) 0,6s c) Z2 = 1
48. [A]
49. [D]
50. [E]
b)
R ≅ 0,56 Ω.
U (volt)
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,52
0,54
0,56
0,58
0,60
51. Observe os grбficos a seguir:
b) 4%
c) 8Ω
31. [C]
32. [B]
33. a) Observe o gráfico a seguir:
52. a) i = 20A
b) 8 baterias
c) Vg = 14V
5
b) 1,2 × 10 V
c) 4,8W
54. a) i = 1A. b) VA = 40 V.
36. [D]
37. [C]
38. [E]
39. Usando a segunda lei de Ohm, o circuito
equivalente pode ser representado por:
c) V0 = 52 V.
55. [E]
56. 3,36.108 J
0,53 A
57.
1200 W
c) 15%.
62. a) 0,2 A
b) Diminui, pois diminui a corrente de
alimentação do sistema.
63. a) Mais quente
b) Reduzir
c) Aumenta
d) Fica constante
8Ω
58. [C]
59. a)
P/P0 = 4,5
65. a) horário;
b) no voltímetro do circuito dado a polaridade
será + no terminal superior e - no terminal
inferior;
c) 12 Ω;
d) 1,0 A;
e) 8 V.
66. a) 6,0 . 104 J
b) 1,0 . 102 s
67. a) 14 Ω
b) 144 Ω
68. a) 6,0 Ω
b) 4,5 A
a) 2A
P (watt)
0,10
0,20
0,30
0,39
0,45
0,41
0,41
0,35
0,23
0,60
64. a) 12 A
b) 100 V
c) R1 = 10 Ω e R2 = 50 Ω
d) 1,2 . 103 W
147,6 km/h
9
I (ampère)
1,0
1,0
1,0
0,98
0,90
0,80
0,75
0,62
0,40
0,00
UNICAMP
53. a) 4,0 × 10 −5 A
b) I = 2,5 A
c) V0 = 10 V
d) P = 12,5 W
34. a) 120
b) 1200W
35. a) 0,3 A b) 0,27 W c) P/P0 = 1
b) R1 = 20 Ω e R2 = 30 Ω ou R1 = 30 Ω e R2 =
20 Ω.
60. [C]
61. a) A figura a seguir mostra a tabela dada e o
gráfico pedido:
69. a) 5,0 Ω
b) 1,0 . 103A
c) 5,0 . 106 W
b) 0,8W c) 8V
1
U = 5V
70. a) Ferro e lâmpada.
b) 16 lâmpadas.
71. a) lâmpada de 40 W.
b) motor de caminhão
c) lâmpada de 40 W, lâmpada de 100 W, ferro
de passar roupa, motor de fusca e motor de
caminhão
72. a) 10,0 A
b) 22,0 Ohms
c) 2,20 m
73. a) t0/2
b) 2t0
74. a) 50 A
b) 15 kWh
c) R$ 54,00
75. a) Pa = RA [V2/(Ri+Ra)2]
b) RA = Ri
c) Pmax. = V2/4Ri
76. a) 4,5 . 102 W
b) 1,5 kWh
c) R$ 3,60
77. a) 21600 C
b) 7,92 g
78. a) 2 A
b) 1 s
c) 12 Ω
20,2A
85. a) no partículas = 4,32 × 1012
b) Er/Eb = 1
86. a) R = 150 Ω
b) R(experimental) = 12500 Ω
15 mA
87. a) 5 . 103 A
b) 25 %
c) 4 %
G =50
97. a)
88. a) A resistência aumentará e R2000/R20≈12
b) R = 240Ω
c) θ = 2750°C
35 anos para homens e 45 anos para as
mulheres.
89. a) T = 20°C
b) U(CD) = 1,08V
b) 0,6 mA
90. a) P(E) = 1,2 . 102W
b) P(L) = 6 . 104W
n = 5%
c) n = 2,4%
98. a) v = 2,9 mm/s.
b) i = 0,25 mA.
99. a) p = 4 × 104 N/m2.
b) UCD = 2 V.
91. a) 1,14.104kWh
b) 15 kA
2
92. a) ∆L ≈ 1,4 . 103cm
b) Pot = 2,4 . 101 W
100. a) Φ = 1,6 × 10 W .
b) U = 8,0 × 10–3 V.
93. a) R = 60 Ω
b) h = 0,6m
101. a) ∆U = 4 mV.
b) Ic = 15 A.
94. a) Observe o circuito abaixo.
79. a) U = 12 V
b) r = 0,02 Ω e R = 0,1 Ω
80. a) 100 W
b) 0,77 A
c) 169 Ω
81. a) 20 A
b) 1,25 kWh.
c) ventilador
82. a) P ≈ 1,5 W
b) U ≈ 7,3 V
i = 2,0A
b) 24.000J
c) O novo circuito seria:
i = 3,0A
83. a) 2 × 103 Ω×m
b) Se a espessura fosse reduzida à metade, a
área de secção também o seria e, portanto, as
resistências elétricas dobrariam.
84. a) Para U = +5V, o diodo está polarizado
inversamente e, portanto funciona como
chave aberta (R → ∞).
Para U = -5V, o diodo está polarizado
diretamente e, portanto funciona como chave
fechada (R → 0).
96. 0,7 mA
33s
95. a) θ = 400 C
b) O circuito equivalente será:
b) Para U = +5V
i = 1 × 103 A
U = 2V
Para U = -5V
i = 2,5 × 103 A
2
UNESP
102. [B]
103. a) R/4 b) 4
104. a) pela 1a lei de Ohm, R = U/i = 100/1 = 100
b) Ao abrir a chave C a corrente atravessa em
série o resistor extra e o medidor. Juntos eles
passarão a ter uma resistência de 100 + 9900
= 10000 Ω. Como a corrente máxima que pode
passar pelo medidor é de 1 mA, que deverá
ser a mesma corrente do resistor, então a
tensão V total será de U = R.i = 10000.0,001 =
10V
105. a) 1,2 J b) 2,0 m/s
106. a) pela 1a lei de Ohm, R = U/i = 100/1 = 100
b) Com a chave C fechada o medidor e a
resistência estarão em paralelo e deste modo a
tensão sobre eles será a mesma. Como a
tensão máxima no medidor deve ser de 0,1 V
então a corrente que passa no resistor será de
i = U/R = [0,1/(100/9)] = 0,9/100 = 0,009
A = 9 mA. Como no medidor a corrente
máxima é de 1 mA, então todo o sistema é
capaz de medir 1 + 9 = 10 mA.
107. [E]
108. [E]
109. [D]
110. a) 30 V b) 40 V
111. a) Ambos indicam 0,30 mA
b) M1: 0,20 mA; M2: 0,10 mA
112. [D]
113. R = 3.102 Ohms
114. E = 90 Joules
115. U = 5,0 V
116. a) P = 2,1.103 Watt b) R = 23 Ohms
117. [B]
118. Os terminais de R3 estão unidos por condutor
de resistência nula. Portanto a ddp em seus
extremos é nula. Sendo U=R3.i, a corrente
em R3 será nula.
119. 10 V
120. 5,5 %
121. ] D ou E[
122. a) 12 V b) 0,20 A
123. i = ∆q/∆t = (2 × 105 . 1,6 × 1019) / 103
i = 3,2 × 1011 A
124. 40 Ω
125. r = 1,5 Ω
ε = 6,0 V
126. x = (R2 R3) / R1
127. [B]
128. [E]
129. a) 3,0 W
b) A corrente será finita porque as pilhas
possuem resistência interna não nula.
130. a) 5 A
b) Como a tensão será de 12 Volts a lâmpada
vai acender.
131. [B]
132. [C]
133. a) 8 V b) 0,15 A
134. a) V2/V1 = 2
b) Cada resistor colocado entre os pontos A e
B dissipa a potência de 0,30 W.
135. a) 12 V; 180 W
b) 15 A
136. a) P = 250 W
b) Inversamente proporcionais pois o produto
P.t é constante. O valor desta constante é
7500 W.s e corresponde à energia consumida
numa volta completa do disco.
137. a) A diferença de potencial vale 4,0 V
b) ε = 14 V
138. [A]
139. [E]
140. [B]
141. a) 4,0 V;
b) 20 Ω
142. a) 0,50 V
b) 0,010 A ou 10 mA
143. a) 112 W
b) 4A e 7 Ω
144. a) 5 Ω b) 0,5 V
145. [C]
146. [B]
147. [C]
148. a) As células elétricas são associadas em
série, conforme o esquema a seguir.
Estamos considerando nula a resistência
interna de cada célula.
n . ε = ε(total)
n . 60 × 103 = 480
n = 8,0 × 103 células
b) 480W
149. a) 12mA; 12 V
b) 12,5 mA; 11,4 V
150. [E]
151. [B]
152. a) a corrente também sofre uma redução de
5%.
b) a potência sofre uma redução de 9,75%.
153. a) 0,50A b) 240Ω
154. [C]
155. [B]
156.
157.
158.
159.
160.
161.
162.
163.
164.
165.
166.
a) 5A b) 33kWh
[D]
a) 0,04 Ω
b) 72 W
a) 0,5 A b) 18 Ω
[D]
a) 550W b) 3 lâmpadas
[C]
a) 1,25 ×105 V/m b) 2,4 × 1015 J
a) 5 kΩ b) 2 × 10 2 W
[C]
0,75 A
b) PA = 100 W.
UB = 55 V.
PB = 25 W.
Como PA > PB, as lâmpadas do circuito A
apresentarão maior iluminação.
UFSCAR
196. [D]
197.
167. x = R1 = R e y = R2 = 3R
4
4
168.
169.
170.
171.
172.
173.
174.
R = 45 Ω.
[C]
150 °C
R ≅ 1,8 Ω.
[E]
[D]
Para o palito, o campo elétrico no seu interior
Umín = 3 × 104 V. Para a tora:
R = 1× 106 Ω.
UNIFESP
175.
176.
177.
178.
179.
180.
181.
182.
183.
184.
185.
186.
187.
188.
189.
190.
191.
192.
[C]
[A]
[B]
[E]
a) 19,8 kWh
b) 40ℓ ou 39,3ℓ
[C]
a) 0,04Ω b) 72 W
[C]
[E]
[E]
[D]
[B]
[E]
[C]
[A]
[E]
[B]
a) Observe a figura
a) Observe o esquema 1.
r = 0,1 Ω
b) O "melhor" funcionamento seria com as
lâmpadas em paralelo (esquema 2).
As lâmpadas funcionariam abaixo das
condições nominais, pois a corrente na pilha
seria maior que a corrente do caso nominal
proposto, diminuindo sua ddp.
198. [D]
199. a) 12V; 36W
b) 2A em cada amperímetro
200. [D]
201. a) 6,0 W
b) Sim, uma vez fornecida a tensão elétrica de
12V, a lâmpada funcionaria de acordo com
suas especificações nominais, visto que o
transformador não altera sua resistência.
202. [B]
203. [E]
204. a) Como a relação entre a tensão (U) e a
corrente(i) é constante o resistor é ôhmico.
Aplicando-se a lei de Ohm, R = 0,5Ω
b) A potência elétrica no resistor é definida
pelo produto U.i. A área representa a energia
dissipada.
205. a) paralelo; o brilho não se altera.
b) 0,50A.
206. [C]
207. [A]
208. [A]
209. [A]
210. a) A associação em série, por ter maior
resistência, corresponde ao gráfico b. A
associação em paralelo, por ter menor
resistência, corresponde ao gráfico a.
b) R1 = 100kΩ e R2 = 20kΩ
b) no amperímetro: 1,0 . 102 A ou 10 mA,
no voltímetro: 2,0 V
193. [A]
194. r = 245 Ω
Energia = 726 Wh
195. a) RA = 121Ω.
RB = 484 Ω.
3
211. [A]
212. a) A intensidade da corrente elétrica dobrará.
b) 128 W.
213. a) R = 100 Ω.
b) Portanto, o material sofreu contração
volumétrica de 1,1 mm3.